RU2816945C2

RU2816945C2 - Refiner plate with grooves imparting rotary flow to supplied material

Info

Publication number: RU2816945C2
Application number: RU2020139333A
Authority: RU
Inventors: Люк ДЖИНГРАС; Марк БЕРЖЕ
Original assignee: Андритц Инк.
Priority date: 2019-12-13
Filing date: 2020-12-01
Publication date: 2024-04-08

Abstract

FIELD: machine building.

SUBSTANCE: group of inventions relates to refiner discs used for mechanical refining of wood chips into wood pulp. Refining disc comprises refining zone on disc face surface, refining blades in refining zone, grooves between blades and at least one element inducing rotation in at least one groove. At that, at least one element inducing rotation is a semi-helical element containing a front side wall, a comb and a rear side wall. At that, at least one element inducing rotation is made with possibility of imparting spiral flow to the supplied material, the flow of which passes through at least one groove. At least one rotating element is located on at least one side wall of at least one groove. Feed material is introduced into the gap between the opposite refiner discs, at least one of the opposite refiner discs is rotated, inducing rotary flow of the supplied material, refining the supplied material, the flow of which passes through the gap, and removing the refined supplied material from the gap between the opposite refiner disks.

EFFECT: higher efficiency in getting the feed material out of the grooves.

37 cl, 14 dwg

Description

ПРЕДПОСЫЛКИ К СОЗДАНИЮ ИЗОБРЕТЕНИЯPREREQUISITES FOR THE CREATION OF THE INVENTION

1. ПЕРЕКРЕСТНАЯ ССЫЛКА НА РОДСТВЕННУЮ ЗАЯВКУ1. CROSS REFERENCE TO RELATED APPLICATION

[0001] Настоящая заявка испрашивает приоритет в соответствии с §119(е) Свода законов США, том 35, по предварительной заявке на патент США № 62/947 741, поданной ранее, 13 декабря 2019 г., содержание которой полностью включено в настоящий документ путем ссылки.[0001] This application claims priority under 35 USC §119(e) to US Provisional Patent Application No. 62/947,741, previously filed December 13, 2019, the contents of which are incorporated herein in its entirety by reference.

2. ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ2. FIELD OF TECHNOLOGY TO WHICH THE INVENTION RELATES

[0002] Настоящее изобретение относится по существу к рафинерным дискам, используемым для механического рафинирования древесной щепы и другого подаваемого материала в древесную массу, и, в частности, относится к канавкам между ножами на рафинирующих поверхностях дисков.[0002] The present invention relates generally to refining disks used for mechanically refining wood chips and other feed material into wood pulp, and in particular relates to grooves between knives on the refining surfaces of the disks.

3. УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ3. BACKGROUND OF THE ART

[0003] Лицевая поверхность рафинерного диска имеет кольцевую зону рафинирования, которая включает в себя ножи и канавки. Ножи и канавки осуществляют рафинирование посредством воздействия на подаваемый материал, поток которого проходит между противоположными лицевыми поверхностями пары рафинерных дисков в рафинере. По мере вращения одного или обоих противоположных дисков ножи одного диска многократно принимают перекрестное расположение относительно ножей другого диска и выходят из такого расположения. Перекрещивание ножей создает мощные пульсирующие сжимающие и сдвигающие силы, прилагаемые к подаваемому материалу между ножами. Сжатия и сдвиг разделяют подаваемый материал на волокна, например, разделяют древесную щепу на лигноцеллюлозные волокна. Разделение волокон в рафинере представляет собой этап преобразования древесной щепы в древесную массу, подходящую для изготовления картона, бумаги или других изделий, образованных из целлюлозы.[0003] The face of the refiner disk has an annular refining zone that includes knives and grooves. The knives and grooves effect refining by acting on a feed material that flows between opposing faces of a pair of refiner disks in the refiner. As one or both opposing disks rotate, the knives of one disk repeatedly cross into and out of alignment with the knives of the other disk. The crossing of the knives creates powerful pulsating compressive and shear forces applied to the feed material between the knives. Compression and shear separate the feed material into fibers, for example, separate wood chips into lignocellulosic fibers. Fiber separation in a refiner is the step of converting wood chips into wood pulp suitable for making cardboard, paper or other products derived from cellulose.

[0004] Канавки между ножами образуют каналы, по которым проходит поток подаваемого материала, вода, пар и материал, переносимый подаваемым материалом. Канавки способствуют перемещению подаваемого материала и связанных жидкостей и материала между противоположными рафинерными дисками и через рафинер.[0004] The grooves between the knives form channels through which the flow of feed material, water, steam and material carried by the feed material passes. The grooves facilitate the movement of feed material and associated liquids and material between opposing refiner discs and through the refiner.

[0005] Существует нежелательная тенденция подаваемого материала слишком долго оставаться в канавках. Находясь в канавках, подаваемый материал не подвергается воздействию пульсирующих сжимающих и сдвигающих сил, прилагаемых к подаваемому материалу, движущемуся по ножам. Подаваемый материал, который слишком долго остается в канавках, может быть не полностью рафинирован и разделен на волокна при выгрузке материала из рафинера. Таким образом, давно существует необходимость в сокращении периодов, в течение которых подаваемый материал находится в канавках.[0005] There is an undesirable tendency for the feed material to remain in the grooves for too long. While in the grooves, the feed material is not subject to the pulsating compressive and shear forces applied to the feed material moving across the knives. Feed material that remains in the grooves for too long may not be fully refined and defibrated when the material is discharged from the refiner. Thus, there has long been a need to reduce the periods during which the feed material remains in the grooves.

[0006] Чтобы предотвратить слишком долгое пребывание подаваемого материала в канавках, в канавках размещают перемычки, а стороны канавок (которые являются боковыми стенками ножей) зазубривают или образуют с зубчатыми краями. Эти перемычки вытесняют подаваемый материал из канавок и по направлению к гребням ножей. Аналогичным образом, зазубренные и зубчатые боковые стенки имеют наклонные поверхности для перемещения подаваемого материала из канавок и по направлению к гребням. Примеры канавок с перемычками и сторонами с зазубренными или зубчатыми поверхностями раскрыты в патентах США 9 708 765; 9 604 221; 8 157 195; 7 900 862 и 6 032 888.[0006] To prevent the feed material from remaining in the grooves for too long, webs are placed in the grooves and the sides of the grooves (which are the side walls of the knives) are serrated or serrated. These bridges force the feed material out of the grooves and towards the blade ridges. Likewise, serrated and scalloped sidewalls have angled surfaces to move feed material out of the grooves and toward the ridges. Examples of grooves with webs and sides with serrated or scalloped surfaces are disclosed in US Pat. No. 9,708,765; 9 604 221; 8 157 195; 7,900,862 and 6,032,888.

[0007] Перемычки и зазубренные и зубчатые боковые стенки нарушают поток материала через канавки и вызывают повышенную турбулентность потока. В канавках могут образовываться вихревые движения непосредственно выше или ниже по потоку от перемычек. Аналогичным образом, вихревые движения могут образовываться в углах зазубренных и зубчатых боковых стенок ножей. Эти вихревые движения зачастую захватывают подаваемый материал и удерживают материал в канавках.[0007] Webs and serrated and scalloped sidewalls disrupt the flow of material through the grooves and cause increased flow turbulence. Vortex movements may form in the grooves immediately upstream or downstream of the bridges. Likewise, vortex movements can form at the corners of serrated and jagged sidewalls of knives. These vortex movements often trap the feed material and hold the material in the grooves.

[0008] Давно существует необходимость в более эффективном выведении подаваемого материала из канавок. Также существует необходимость в том, чтобы избежать создания карманов вихревых движений в канавках, где может накапливаться подаваемый материал, и уменьшить турбулентность, создаваемую в потоке подаваемого материала, по сравнению с турбулентностью, создаваемой перемычками и зазубренными и зубчатыми боковыми стенками.[0008] There has long been a need to more efficiently remove feed material from grooves. There is also a need to avoid creating vortex pockets in the grooves where feed material can accumulate and to reduce the turbulence created in the feed stream as compared to the turbulence created by webs and serrated and serrated side walls.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯSUMMARY OF THE INVENTION

[0009] В изобретении предлагается конструкция канавок для рафинерных дисков, которая раскрывается в настоящем документе. Канавки выполнены с возможностью придания вращательного течения, например, вихревого, подаваемому материалу, поток которого проходит в продольном направлении по канавке. Вращательное течение происходит относительно оси, проходящей вдоль по меньшей мере части длины канавки. Вращательное течение вызывает перемещение подаваемого материала в самых нижних областях канавки по направлению к верхним областям канавки, поверх гребней ножей и в зазор между противоположными рафинерными дисками. Если вращательное течение также вызывает перемещение подаваемого материала в верхних областях канавки вниз внутрь канавки, вращательное течение быстро перемещает подаваемый материал назад в верхние области. Таким образом, вращательное течение многократно перемещает подаваемый материал из канавки и, возможно, внутрь канавки. Посредством придания вращения потоку в канавке подаваемый материал быстро выводится из канавок и не остается в канавке в течение продолжительных периодов или на протяжении значительных участков длины канавок.[0009] The invention provides a design of grooves for refiner disks, which is disclosed herein. The grooves are configured to impart a rotational flow, for example, a vortex, to the supplied material, the flow of which passes in the longitudinal direction along the groove. The rotational flow occurs about an axis extending along at least a portion of the length of the groove. The rotational flow causes the feed material in the lowest regions of the groove to move towards the upper regions of the groove, over the blade ridges and into the gap between the opposing refiner discs. If the rotational flow also causes the feed material in the upper regions of the groove to move downward into the groove, the rotational flow quickly moves the feed material back into the upper regions. Thus, the rotational flow repeatedly moves the feed material out of the groove and possibly into the groove. By imparting rotation to the flow in the groove, the feed material is quickly removed from the grooves and does not remain in the groove for extended periods or over significant portions of the length of the grooves.

[0010] Вращательное течение в канавках может быть менее турбулентным, чем потоки, создаваемые перемычками и зазубренными или зубчатыми боковыми стенками в канавке. Кроме того, вращательное течение может уменьшать вихревые движения, которые могут образовываться в канавках непосредственно выше по потоку от перемычек и вблизи зазубренных и зубчатых боковых стенок. Уменьшение величины турбулентного потока в канавках и уменьшение вихревого движения в канавках должно уменьшить тенденцию подаваемого материала к улавливанию в нижней части канавок и превращению в твердые преграды в канавках.[0010] The rotational flow in the grooves may be less turbulent than the flows created by the bridges and jagged or scalloped side walls in the groove. In addition, the rotational flow can reduce vortex movements that can form in the grooves immediately upstream of the bridges and in the vicinity of the jagged and serrated side walls. Reducing the amount of turbulent flow in the grooves and reducing the vortex motion in the grooves should reduce the tendency of the feed material to become trapped at the bottom of the grooves and become solid barriers in the grooves.

[0011] Канавки имеют такую форму, которая обеспечивает придание вращательного течения. Канавки могут иметь полуспиральную (полуштопоровидную) форму, при которой спираль разделена пополам по длине. Канавки могут иметь полукруглую или полуэллиптическую форму в поперечном сечении. Канавки, если смотреть в поперечном сечении и вдоль длины канавки, могут выглядеть как усеченный диск или усеченный эллипс. Полуспиральная форма канавки придает вращательное течение подаваемому материалу, поток которого проходит через канавку. Вращение потока также должно способствовать перемещению подаваемого материала по гребням ножей по мере подъема подаваемого материала из канавок.[0011] The grooves are shaped to impart rotational flow. The grooves can have a semi-spiral (half-corkscrew) shape, in which the spiral is divided in half along its length. The grooves may have a semi-circular or semi-elliptical cross-section. Grooves, when viewed in cross section and along the length of the groove, may appear as a truncated disk or a truncated ellipse. The semi-spiral shape of the groove imparts a rotational flow to the feed material, the flow of which passes through the groove. The rotation of the flow should also help move the feed material along the blade ridges as the feed material rises from the grooves.

[0012] Для придания вращения потоку подаваемого материала в канавках поверхности канавок, например, на боковых стенках и в нижней части канавок, могут включать в себя нитевидные элементы поверхности, например, гребни или прорези, расположенные таким образом, чтобы вызывать вращение потока. Если смотреть вниз в канавки, элементы поверхности могут выглядеть как усеченные конусы или полуусеченные эллипсы. Элементы поверхности могут представлять собой гребни или скосы, расположенные под углом к продольной оси каждой канавки. Элементы поверхности могут проходить по всей поверхности канавок. Элементы поверхности могут быть ограничены передней боковой стенкой канавки и не находиться на задней боковой стенке. Элементы поверхности также могут быть ограничены верхней или нижней областями боковой стенки канавок и не находиться в нижней или верхней областях боковой стенки. Элементы поверхности могут проходить вдоль боковых стенок канавок по направлению к гребню ножей или могут заканчиваться на определенном расстоянии ниже гребней.[0012] To impart rotation to the flow of feed material in the grooves, the surfaces of the grooves, such as the side walls and bottoms of the grooves, may include thread-like surface features, such as ridges or slots, arranged to cause rotation of the flow. When looking down into the grooves, surface features may appear as truncated cones or semi-truncated ellipses. The surface features may be ridges or bevels located at an angle to the longitudinal axis of each groove. The surface features may extend over the entire surface of the grooves. The surface features may be limited to the front side wall of the groove and not be located on the rear side wall. The surface features may also be limited to the upper or lower sidewall regions of the grooves and not be located in the lower or upper sidewall regions. The surface features may extend along the side walls of the grooves towards the ridges of the knives or may terminate at a certain distance below the ridges.

[0013] В изобретении предлагается рафинерный диск, содержащий: зону рафинирования на лицевой поверхности диска; рафинирующие ножи в зоне рафинирования; и канавки между ножами, причем каждая из канавок включает в себя вызывающий вращение элемент, расположенный на по меньшей мере одной боковой стенке канавки, причем вызывающий вращение элемент выполнен с возможностью придания спиралевидного течения подаваемому материалу, поток которого проходит через канавку.[0013] The invention provides a refining disk comprising: a refining zone on the front surface of the disk; refining knives in the refining zone; and grooves between the blades, each of the grooves including a rotation-inducing element located on at least one side wall of the groove, the rotation-inducing element configured to impart a spiral flow to the feed material flowing through the groove.

[0014] Поперечное сечение каждой канавки может быть ограничено поверхностью, криволинейной по поперечному сечению канавки. Например, поперечное сечение каждой канавки может быть полукруглым или полуэллиптическим.[0014] The cross section of each groove may be limited by a surface that is curved along the cross section of the groove. For example, the cross-section of each groove may be semi-circular or semi-elliptical.

[0015] Каждый из вызывающих вращение элементов в каждой из канавок может быть ориентирован по длине элемента под углом к оси канавки. Угол наклона может находиться в диапазоне от 35 до 75 градусов.[0015] Each of the rotation-inducing elements in each of the grooves may be oriented along the length of the element at an angle to the axis of the groove. The tilt angle can range from 35 to 75 degrees.

[0016] Вызывающие вращение элементы в канавке могут быть расположены в виде группы повторяющихся гребней, выступающих внутрь из стенки канавки, при этом каждый из повторяющихся гребней ориентирован под углом к оси канавки. Повторяющиеся гребни могут включать в себя наклонную боковую стенку. Вызывающие вращение элементы в каждой канавке могут включать в себя группу узких областей в канавке, образованных боковыми стенками канавок, имеющих волнообразный профиль по длине канавки, причем волнообразный профиль на одной из боковых стенок смещен относительно волнообразного профиля на другой из боковых стенок. Высота вызывающего вращения элемента может быть больше в нижней половине канавок, чем в верхней половине канавок.[0016] The rotation-inducing elements in the groove may be arranged as a group of repeating ridges projecting inwardly from the wall of the groove, with each of the repeating ridges oriented at an angle to the axis of the groove. Repeating ridges may include a sloping sidewall. The rotation-inducing elements in each groove may include a group of narrow regions in the groove defined by the side walls of the grooves having a wave-like profile along the length of the groove, wherein the wave-like profile on one of the side walls is offset relative to the wave-like profile on the other of the side walls. The height of the rotation-inducing element may be greater in the lower half of the grooves than in the upper half of the grooves.

[0017] В изобретении предлагается сегмент рафинерной пластины, содержащий: зону рафинирования на лицевой поверхности сегмента диска; рафинирующие ножи в зоне рафинирования; и канавки между ножами, причем по меньшей мере одна из канавок включает в себя по меньшей мере один вызывающий вращение элемент, расположенный на по меньшей мере одной боковой стенке канавки, причем вызывающий вращение элемент выполнен с возможностью придания спиралевидного течения подаваемому материалу, поток которого проходит через канавку.[0017] The invention provides a refiner plate segment comprising: a refining zone on the front surface of the disc segment; refining knives in the refining zone; and grooves between the blades, wherein at least one of the grooves includes at least one rotation-inducing element located on at least one side wall of the groove, wherein the rotation-inducing element is configured to impart a spiral flow to the feed material flowing through groove.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ГРАФИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВBRIEF DESCRIPTION OF GRAPHIC MATERIALS

[0018] Изобретение показано на примерах вариантов осуществления, проиллюстрированных на фигурах, где:[0018] The invention is illustrated by exemplary embodiments illustrated in the figures, where:

[0019] на ФИГ. 1 проиллюстрирован традиционный рафинер с противоположными рафинерными дисками;[0019] in FIG. 1 illustrates a conventional refiner with opposing refiner discs;

[0020] на ФИГ. 2 представлен вид спереди традиционного сегмента рафинерной пластины;[0020] in FIG. 2 is a front view of a conventional refiner plate segment;

[0021] на ФИГ. 3 представлен вид сбоку традиционного сегмента рафинерной пластины, показанного на Фиг. 2;[0021] in FIG. 3 is a side view of the conventional refiner plate segment shown in FIG. 2;

[0022] на ФИГ. 4 представлен вид в перспективе верхней части рафинирующей секции сегмента рафинерной пластины, которая представляет собой вариант осуществления предлагаемых изобретением канавок;[0022] in FIG. 4 is a perspective view of the top of the refining section of a refiner plate segment, which is an embodiment of the grooves of the invention;

[0023] на ФИГ. 5 представлено схематическое изображение поперечного сечения пары канавок в противоположных сегментах рафинерной пластины;[0023] in FIG. 5 is a schematic cross-sectional view of a pair of grooves in opposite segments of a refiner plate;

[0024] на ФИГ. 6-11 показаны в поперечном разрезе различные типы вызывающих вращение элементов в канавке сегмента рафинерной пластины;[0024] in FIG. 6-11 are cross-sectional views of various types of rotation-inducing elements in a groove of a refiner plate segment;

[0025] на ФИГ. 12 представлен вид сверху вниз схематического изображения канавок и ножей с боковыми стенками, которые являются волнообразными, например синусоидальными;[0025] in FIG. 12 is a top-down view of a schematic representation of grooves and knives with side walls that are wavy, such as sinusoidal;

[0026] на ФИГ. 13 представлен вид в перспективе одной канавки в сегменте рафинерной пластины, имеющем другой вариант осуществления вращательных элементов;[0026] in FIG. 13 is a perspective view of one groove in a refiner plate segment having another embodiment of rotation elements;

[0027] на ФИГ. 14 представлен вид в перспективе одной канавки в сегменте рафинерной пластины, имеющем дополнительный вариант осуществления вращательных элементов.[0027] in FIG. 14 is a perspective view of one groove in a refiner plate segment having an additional embodiment of rotation elements.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

[0028] Приведенное ниже подробное описание предпочтительных вариантов осуществления представлено только в целях иллюстрации и описания и не должны толковаться как исчерпывающие или ограничивающие объем и сущность настоящего изобретения. Варианты осуществления были выбраны и описаны для лучшего объяснения принципов изобретения и его практического применения. Обычному специалисту в данной области будет понятно, что изобретение, раскрытое в настоящем описании, может иметь множество вариаций без отступления от сущности и объема изобретения.[0028] The following detailed description of preferred embodiments is presented for purposes of illustration and description only and should not be construed as exhaustive or limiting of the scope and spirit of the present invention. Embodiments have been selected and described to better explain the principles of the invention and its practical application. One of ordinary skill in the art will appreciate that the invention disclosed herein is subject to many variations without departing from the spirit and scope of the invention.

[0029] Если не указано иное, аналогичные номера позиций обозначают соответствующие части на разных видах. Несмотря на то, что чертежи представляют варианты осуществления различных признаков и компонентов в соответствии с настоящим описанием, чертежи необязательно представлены в масштабе, и некоторые элементы могут быть увеличены для лучшей иллюстрации вариантов осуществления настоящего изобретения, и такие иллюстративные примеры не следует рассматривать как ограничивающие объем настоящего описания.[0029] Unless otherwise noted, similar reference numbers designate corresponding parts in different views. Although the drawings represent embodiments of various features and components in accordance with the present disclosure, the drawings are not necessarily to scale and certain elements may be enlarged to better illustrate embodiments of the present invention, and such illustrative examples should not be construed as limiting the scope of the present invention. descriptions.

[0030] Если в настоящем документе в прямой форме не указано иное, в отношении приведенного описания применяются следующие правила толкования: (a) все слова, используемые в настоящем документе, должны быть истолкованы в таком роде или количестве (единственное или множественное число), какие требуются в соответствии с обстоятельствами; (b) используемое в настоящем описании и прилагаемых пунктах формулы изобретения применение терминов в единственном числе включает ссылку на множественное число, если из контекста четко не следует иное; (c) термин «около», предваряющий и применяемый к указанному диапазону или значению, обозначает приближение в пределах отклонения в диапазоне или значениях, известных или ожидаемых для измерений в данной области; (d) если не указано иное, слова «в настоящем документе», «в настоящий документ», «к настоящему документу», «выше в настоящем документе» и «ниже в настоящем документе» и слова с аналогичным смыслом относятся к настоящему описанию во всей его полноте, а не к какому-либо конкретному абзацу, пункту формулы изобретения или другому подразделу; (e) описательные заголовки приводятся только для удобства и не должны определять или влиять на значение или структуру любой части описания; и (f) слова «или» и «любой» не подразумевают исключение, а выражения «включает в себя» и «включающий в себя» не имеют ограничительного характера. Кроме того, термины «включающий», «имеющий», «включающий в себя» и «охватывающий» следует понимать как неограничивающие термины (то есть означающие «включающий в себя без ограничений»).[0030] Unless expressly stated otherwise herein, the following rules of interpretation apply to the description given: (a) all words used herein shall be construed in the gender or number (singular or plural) that required according to the circumstances; (b) as used in this specification and the appended claims, the use of terms in the singular includes a reference to the plural unless the context clearly indicates otherwise; (c) the term "about" preceding and applied to a specified range or value means an approximation within the deviation of the range or values known or expected for measurements in a given area; (d) unless otherwise indicated, the words “herein”, “into”, “to”, “above herein” and “below herein” and words of similar meaning refer hereto in in its entirety, and not to any specific paragraph, claim or other subsection; (e) descriptive headings are provided for convenience only and are not intended to determine or affect the meaning or structure of any part of the description; and (f) the words “or” and “any” are not intended to be exclusive, and the expressions “includes” and “including” are not limiting. In addition, the terms “including,” “having,” “including,” and “encompassing” should be understood as non-limiting terms ( i.e., meaning “including without limitation”).

[0031] Ссылки в описании на «один вариант осуществления», «вариант осуществления», «пример осуществления» и т. д. означают, что описанный вариант осуществления может включать в себя признак, структуру или характеристику, но каждый вариант осуществления не обязательно может включать в себя признак, структуру или характеристику. Более того, такие выражения не обязательно относятся к одному и тому же варианту осуществления. Кроме того, когда конкретный признак, конструкция или характеристика описаны в связи с вариантом осуществления, считается, что специалисту в данной области будет понятно, что это влияет на такой признак, структуру или характеристику в связи с другими вариантами осуществления независимо от того, описаны они явным образом или нет.[0031] References in the description to “one embodiment,” “an embodiment,” “an example embodiment,” etc. mean that the described embodiment may include a feature, structure, or characteristic, but each embodiment may not necessarily include a feature, structure, or characteristic. Moreover, such expressions do not necessarily refer to the same embodiment. Moreover, when a particular feature, structure, or characteristic is described in connection with an embodiment, it is believed that one skilled in the art will understand that it affects such feature, structure, or characteristic in connection with other embodiments, whether or not they are expressly described. way or not.

[0032] В той мере, в которой необходимо обеспечить описательное сопровождение, объект изобретения и/или текст прилагаемой формулы изобретения полностью включен в настоящий документ посредством ссылки.[0032] To the extent that descriptive support is provided, the subject matter of the invention and/or the text of the accompanying claims is incorporated herein by reference in its entirety.

[0033] Если в настоящем документе прямо не указано иное, перечисление диапазонов значений в настоящем документе используется исключительно в качестве сокращенного способа ссылки индивидуально на каждое отдельное значение, находящееся в пределах указанного диапазона или в пределах любых поддиапазонов между ними. Каждое отдельно взятое значение в пределах указанного диапазона включено в описание или пункты формулы изобретения, как если бы оно было бы отдельно указано в настоящем документе. Если приводится диапазон значений, следует понимать, что каждое промежуточное значение до десятой или менее единицы нижнего предела между верхним и нижним пределами этого диапазона, а также любое другое указанное или промежуточное значение в этом указанном его диапазоне или поддиапазоне включены в настоящий документ, при условии что из контекста явно не следует иное. Сюда также включаются все поддиапазоны. Верхний и нижний пределы таких меньших диапазонов также включены в него с учетом любого конкретного и явно исключенного предела в указанном диапазоне.[0033] Unless otherwise expressly stated herein, the listing of ranges of values herein is used solely as a shorthand way of referring individually to each individual value within the stated range or within any subranges therebetween. Each individual value within the stated range is included in the specification or claims as if it were specifically stated herein. Where a range of values is given, it is understood that every intermediate value up to a tenth or less of a lower limit unit between the upper and lower limits of that range, and any other specified or intermediate value within that specified range or subrange thereof, is included herein, provided that the context clearly does not imply otherwise. This also includes all sub-bands. The upper and lower limits of such smaller ranges are also included herein, subject to any specific and expressly excluded limit within the stated range.

[0034] Следует отметить, что некоторые из терминов, используемых в настоящем документе, представляют собой относительные термины. Например, термины «верхний» и «нижний» соотносятся друг с другом по местоположению, т.е. верхний компонент расположен на большей высоте, чем нижний компонент в заданной ориентации, но эти термины могут меняться при переворачивании устройства. Термины «впуск» и «выпуск» относятся к жидкости, протекающей через них относительно данной структуры, например, жидкость течет через впуск внутрь структуры и вытекает через выпуск из структуры. Термины «выше по потоку» и «ниже по потоку» относятся к направлению, в котором жидкость протекает через различные компоненты, т. е. поток жидкостей через компонент выше по потоку до протекания через компонент ниже по потоку.[0034] It should be noted that some of the terms used herein are relative terms. For example, the terms “upper” and “lower” relate to each other by location, i.e. The top component is positioned at a higher height than the bottom component in a given orientation, but these terms may change when the device is flipped over. The terms "inlet" and "outlet" refer to the fluid flowing through them relative to a given structure, for example, fluid flows through an inlet into the structure and flows through an outlet out of the structure. The terms "upstream" and "downstream" refer to the direction in which fluid flows through various components, i.e., fluids flow through an upstream component before flowing through a downstream component.

[0035] Термины «горизонтальный» и «вертикальный» используются для указания направления относительно абсолютного ориентира, т. е. уровня земли. Однако эти термины не следует толковать как требующие, чтобы конструкции были абсолютно параллельны или абсолютно перпендикулярны друг другу. Например, первая вертикальная конструкция и вторая вертикальная конструкция необязательно параллельны друг другу. Термины «верх» и «низ» или «основание» используются для обозначения мест/поверхностей, где верх всегда выше, чем низ/основание относительно абсолютного ориентира, т. е. поверхности Земли. Термины «вверх» и «вниз» также используются относительно абсолютного ориентира; восходящий поток всегда противостоит гравитации Земли.[0035] The terms "horizontal" and "vertical" are used to indicate direction relative to an absolute reference, i.e., ground level. However, these terms should not be construed as requiring that structures be absolutely parallel or absolutely perpendicular to each other. For example, the first vertical structure and the second vertical structure are not necessarily parallel to each other. The terms "top" and "bottom" or "base" are used to refer to places/surfaces where the top is always higher than the bottom/base relative to an absolute reference point, i.e. the surface of the Earth. The terms "up" and "down" are also used in relation to an absolute reference point; the updraft always opposes the Earth's gravity.

[0036] На ФИГ. 1 показан пример рафинера 10 для механического рафинирования. Процессы механического рафинирования включают, помимо прочего, получение механической древесной массы, получение термомеханической древесной массы и получение химико-термомеханической древесной массы (собирательно именуемые получением механической древесной массы). Получение механической древесной массы может применяться для создания древесной массы для формирования древесноволокнистой плиты средней плотности (MDF), древесно-стружечной плиты, целлюлозы и древесных масс высокой, средней и низкой концентрации.[0036] In FIG. 1 shows an example of a refiner 10 for mechanical refining. Mechanical refining processes include, but are not limited to, mechanical pulp, thermo-mechanical pulp, and chemi-thermo-mechanical pulp (collectively referred to as mechanical pulp). The production of mechanical wood pulp can be used to create wood pulp to form medium density fiberboard (MDF), particle board, cellulose and high, medium and low concentration wood pulps.

[0037] Рафинер 10 представлен открытым, чтобы показать противоположные рафинерные диски. Внутри корпуса 12 рафинера установлена пара противоположных рафинерных дисков 14, 16. Корпус имеет дверцу 18 с внутренней областью, которая поддерживает один из рафинерных дисков 16, который может представлять собой статорный (неподвижный) диск. Дверца 18 закрывается (не показано) для перемещения статорного рафинерного диска 16 в противоположное положение относительно другого рафинерного диска 14, который может представлять собой роторный диск, который вращается и приводится в действие двигателем 20, расположенным внутри корпуса или подсоединенным к корпусу.[0037] Refiner 10 is shown open to show opposing refiner discs. Mounted within the refiner housing 12 is a pair of opposing refiner discs 14, 16. The housing has a door 18 with an interior area that supports one of the refiner discs 16, which may be a stator disc. The door 18 is closed (not shown) to move the stator refiner disk 16 into an opposite position relative to another refiner disk 14, which may be a rotary disk that rotates and is driven by a motor 20 located within the housing or connected to the housing.

[0038] Противоположные диски 14, 16 рафинера 10 могут работать с частотой вращения от 900 до 2300 оборотов в минуту (об/мин) при их использовании для рафинирования с высокой концентрацией и до 400 оборотов в минуту при рафинировании с низкой концентрацией. Когда древесная щепа находится между дисками, материалу передается энергия посредством рафинерных пластин, прикрепленных к дискам.[0038] The opposing disks 14, 16 of the refiner 10 can operate at speeds ranging from 900 to 2300 revolutions per minute (rpm) when used for high concentration refining and up to 400 rpm when used for low concentration refining. When wood chips are placed between the discs, energy is transferred to the material through refiner plates attached to the discs.

[0039] Подаваемый материал, такой как древесная щепа или древесная масса, поступает в рафинер 10 через центральное отверстие 22 в дверце 18 корпуса после закрытия дверцы. Подаваемый материал поворачивается от осевого направления 24 потока к по существу радиальному направлению потока посредством вращающейся разбрасывающей пластины 26, которая выровнена относительно центрального отверстия 22 в дверце. Разбрасывающая пластина направляет подаваемый материал в зазор между противоположными рафинерными дисками 14, 16.[0039] Feed material, such as wood chips or wood pulp, enters the refiner 10 through a central opening 22 in the housing door 18 after the door is closed. The feed material is rotated from an axial flow direction 24 to a substantially radial flow direction by a rotating spreading plate 26 that is aligned with a central opening 22 in the door. The spreading plate directs the feed material into the gap between the opposing refiner discs 14, 16.

[0040] Рафинерные диски могут включать в себя один или более кольцевых рядов размалывающих ножей 28, которые размалывают подаваемый материал, такой как древесная щепа, на частицы. От размалывающих ножей 28 подаваемый материал перемещается радиально наружу в рафинирующую секцию рафинера. Рафинирующая секция 30 определена ножами и канавками на лицевых поверхностях роторного и статорного дисков. Рафинирующая секция представляет собой кольцевой участок между противоположными роторным диском 14 и статорным диском 16. Радиально снаружи рафинирующая секции находится камера 32 повышенного давления внутри корпуса. Поток подаваемого материала идет от рафинирующая секции в камеру 32 повышенного давления, а затем выходит из выпуска 35 на корпусе 12.[0040] The refiner discs may include one or more annular rows of grinding knives 28 that grind feed material, such as wood chips, into particles. From the grinding knives 28, the feed material moves radially outward into the refining section of the refiner. The refining section 30 is defined by knives and grooves on the facing surfaces of the rotor and stator discs. The refining section is an annular section between the opposing rotor disk 14 and the stator disk 16. Radially outside the refining section there is a high-pressure chamber 32 inside the housing. The feed stream flows from the refining section into the pressure chamber 32 and then exits outlet 35 on housing 12.

[0041] Рафинерные диски 14, 16, как правило, выполнены в виде кольцевого массива сегментов 34, 36 рафинерных пластин. Сегменты рафинерных пластин расположены бок о бок на опорном диске, как показано на ФИГ. 1. Сегменты 34 рафинерных пластин могут быть расположены в виде кольцевого массива, формируя рафинерный диск 14, 16.[0041] The refiner discs 14, 16 are typically configured as an annular array of refiner plate segments 34, 36. The refiner plate segments are arranged side by side on the support disk as shown in FIG. 1. The refiner plate segments 34 may be arranged in an annular array to form a refiner disc 14, 16.

[0042] Сегменты 34, 36 рафинерных пластин могут быть металлическими и могут быть сформованы. Формовка может включать в себя заливание расплавленного металла в песчаную форму, имеющую углубления, соответствующие форме сегмента рафинерной пластины. Песчаную форму могут формировать посредством способов аддитивного производства (3D-печать).[0042] The refiner plate segments 34, 36 may be metallic and may be molded. Forming may involve pouring molten metal into a sand mold having recesses corresponding to the shape of the refiner plate segment. The sand mold can be formed using additive manufacturing methods (3D printing).

[0043] Сегменты рафинерных пластин могут быть по существу плоскими и выполненными с возможностью применения в механических рафинерах с плоскими рафинерными дисками. Альтернативно, сегменты рафинерной пластины могут быть дугообразными в поперечном сечении сегмента и выполненными с возможностью применения в конических или цилиндрических механических рафинерах.[0043] The refiner plate segments may be substantially flat and configured for use in mechanical refiners with flat refiner discs. Alternatively, the refiner plate segments may be arcuate in the cross section of the segment and configured for use in conical or cylindrical mechanical refiners.

[0044] Механические рафинеры включают в себя, в том числе, рафинеры для обработки измельченного целлюлозного материала, такого как древесная щепа, для производства древесной массы и диспергаторы, используемые для переработки бумаги. Механические рафинеры, как правило, включают в себя по меньшей мере один набор противоположных дисков, таких как пара противоположных плоских дисков, по меньшей мере один из которых вращается, пара дисков конической или цилиндрической формы, по меньшей мере один из которых вращается, и узел параллельных плоских и конических дисков. На ФИГ. 2 показана лицевая поверхность традиционного сегмента 34, 36 рафинерной пластины. На ФИГ. 3 представлен вид сбоку традиционного сегмента 34, 36 рафинерной пластины. Сегменты 34 рафинерной пластины для ротора, как правило, идентичны по форме для всего роторного диска 14. Аналогичным образом, сегменты 36 рафинерных пластин, формирующие статорный диск 16, как правило, идентичны по форме для всего статорного диска. Кроме того, сегменты 34, 36 рафинерных пластин для статорного и роторного дисков также могут иметь по существу одинаковые формы по меньшей мере в контексте их лицевых рафинирующих поверхностей. Однако рафинирующие поверхности, например, ножи и канавки, для сегментов рафинерных пластин для статора обычно отличаются от таковых для сегментов рафинерных пластин для ротора.[0044] Mechanical refiners include, but are not limited to, refiners for processing ground cellulosic material, such as wood chips, to produce wood pulp and dispersants used for converting paper. Mechanical refiners typically include at least one set of opposing disks, such as a pair of opposing flat disks, at least one of which rotates, a pair of conical or cylindrical disks, at least one of which rotates, and an assembly of parallel flat and conical disks. In FIG. 2 shows the front surface of a conventional refiner plate segment 34, 36. In FIG. 3 is a side view of a conventional refiner plate segment 34, 36. The refiner plate segments 34 for the rotor are generally identical in shape throughout the rotor disc 14. Likewise, the refiner plate segments 36 forming the stator disc 16 are typically identical in shape throughout the stator disc. In addition, the refining plate segments 34, 36 for the stator and rotor disks may also have substantially the same shapes, at least in terms of their refining face surfaces. However, the refining surfaces, such as knives and grooves, for the stator refiner plate segments are typically different from those for the rotor refiner plate segments.

[0045] Сегменты 34, 36 рафинерных пластин имеют лицевые поверхности 38 с ножами 40 и канавками 42, которые образуют рафинирующую секцию 30. Ножи и канавки могут проходить по существу радиально вдоль лицевой поверхности сегмента рафинерной пластины. Ножи и канавки могут быть прямыми, как показано на ФИГ. 2, или могут быть изогнутыми. Кривизна или угол ножей и канавок относительно радиальной линии может увеличиваться или уменьшаться по мере увеличения радиуса ножей и канавок. Перемычки 39, такие как перемычки на полную высоту или на половину высоты, могут находиться в канавках в одном или более местах вдоль длины канавок. Перемычки 39 способствуют замедлению потока материала через рафинирующую секцию и вытеснению материала в канавках из канавок и поверх гребней ножей.[0045] The refiner plate segments 34, 36 have faces 38 with knives 40 and grooves 42 that define the refining section 30. The knives and grooves may extend substantially radially along the face of the refiner plate segment. The blades and grooves may be straight, as shown in FIG. 2, or may be curved. The curvature or angle of the knives and grooves relative to the radial line can increase or decrease as the radius of the knives and grooves increases. Webs 39, such as full-height or half-height webs, may be located in the grooves at one or more locations along the length of the grooves. The bridges 39 help slow the flow of material through the refining section and force material in the grooves out of the grooves and over the blade ridges.

[0046] Задняя поверхность 46 каждого из сегментов 34, 36 рафинерных пластин выполнена с возможностью установки на опорный диск или другую конструкцию в корпусе 12 рафинера. Через сегмент рафинерной пластины может проходить отверстие (проем) 42. Отверстие 48 выполнено с возможностью приема крепежного элемента, который крепит сегмент рафинерной пластины к опорному диску. Альтернативно, задняя часть пластин может иметь резьбовые отверстия, которые позволяют прикреплять пластины к рафинерному диску посредством болтов с задней стороны.[0046] The rear surface 46 of each of the refiner plate segments 34, 36 is configured to be mounted on a support disk or other structure in the refiner body 12. An opening 42 may extend through the refiner plate segment. The opening 48 is configured to receive a fastening member that secures the refiner plate segment to the support disk. Alternatively, the rear of the plates may have threaded holes that allow the plates to be secured to the refiner disc by means of bolts on the rear.

[0047] Верхние гребни ножей 44 сегментов рафинерной пластины прямые и выровнены относительно плоскости лицевой поверхности. Гребни ножей 40 сегментов 34 рафинерных пластин для ротора разделены зазором (G) от гребней ножей 44 противоположных сегментов 36 рафинерных пластин для статора, когда роторный диск и статорный диск установлены в корпусе и дверца корпуса закрыта. Поток подаваемого материала проходит через зазор (G) по мере перемещения подаваемого материала, как правило, в радиальном направлении между противоположными роторными и статорными дисками 14, 16.[0047] The upper ridges of the knives 44 of the refiner plate segments are straight and aligned with the plane of the face surface. The knife ridges 40 of the rotor refiner plate segments 34 are separated by a gap (G) from the knife ridges 44 of the opposing stator refiner plate segments 36 when the rotor disc and the stator disc are installed in the housing and the housing door is closed. The flow of feed material passes through the gap (G) as the feed material moves, generally in a radial direction, between opposing rotor and stator discs 14, 16.

[0048] Противоположные рафинирующие секции 30 роторного и статорного дисков 14, 16 рафинируют подаваемый материал, перемещающийся через зазор (G) между дисками. По мере вращения противоположных дисков 14, 16 ножи 40 одного диска принимают перекрестное расположение и выходят из такого расположения и таким образом многократно сжимают и сдвигают подаваемый материал в зазоре (G). Сжатия и сдвиг разделяют подаваемый материал на лигноцеллюлозные волокна. Разделение волокон является шагом превращения древесной щепы в древесную массу подходящего волокнистого компонента для изготовления картона или бумаги.[0048] The opposing refining sections 30 of the rotor and stator discs 14, 16 refine the feed material moving through the gap (G) between the discs. As the opposing discs 14, 16 rotate, the knives 40 of one disc assume a cross arrangement and emerge from such arrangement and thus repeatedly compress and shift the feed material in the gap (G). Compression and shear separate the feed material into lignocellulosic fibers. Fiber separation is the step of converting wood chips into wood pulp of a suitable fibrous component for making cardboard or paper.

[0049] Сжимающие и сдвигающие силы имеют наибольшую величину в зазоре (G) между гребнями ножей 40 на противоположных дисках 14, 16. Разделение волокон наиболее эффективно, когда весь или почти весь подаваемый материал находится в зазоре (G) и многократно перемещается по гребням ножей по мере принятия ножами перекрестного расположения относительно друг друга. Разделение волокон менее эффективно, если часть подаваемого материала остается в канавках в течение значительной части периода перемещения материала в зазоре (G) между рафинирующими секциями 30.[0049] Compressive and shear forces are greatest in the gap (G) between the blade ridges 40 on opposing disks 14, 16. Fiber separation is most effective when all or nearly all of the feed material is in the gap (G) and is repeatedly moved along the blade ridges as the knives adopt a cross arrangement relative to each other. Fiber separation is less effective if a portion of the feed material remains in the grooves for a significant portion of the period of material movement in the gap (G) between the refining sections 30.

[0050] На ФИГ. 4 представлен вид в перспективе верхней части рафинирующей секции 30 сегмента 52 рафинерной пластины, который представляет собой вариант осуществления предлагаемых изобретением канавок 52, которые придают вращение материалу, поток которого проходит через канавки. Канавки 52 образованы боковыми стенками ножей 54 на противоположных сторонах каждой из канавок. Канавки 52 проходят вниз в сегмент рафинерной пластины. Под канавками расположена подлежащая область 56 сегмента рафинерной пластины, которая представляет собой область, например, по существу плоскую область между нижней частью канавок и задней поверхностью 46 сегмента. Канавки 52 по существу параллельны, например, с отклонением от параллельности в пределах от двух до пяти градусов, друг другу и ножам 54. Канавки 52 и ножи 54 могут проходить от радиально внутреннего края рафинирующей секции 30 к радиально внешнему краю. Альтернативно, канавки и ножи могут быть расположены в рафинирующих кольцевых подсекциях внутри рафинирующей секции 30. Например, канавки и ножи могут сужаться от одной подсекции к радиально наружной подсекции.[0050] In FIG. 4 is a perspective view of the top of the refining section 30 of the refiner plate segment 52, which is an embodiment of the inventive grooves 52 that impart rotation to the material flowing through the grooves. The grooves 52 are formed by the side walls of the knives 54 on opposite sides of each of the grooves. The grooves 52 extend down into the refiner plate segment. Below the grooves is a refiner plate segment underlying region 56, which is an area, for example, a substantially flat region between the bottom of the grooves and the rear surface 46 of the segment. The grooves 52 are substantially parallel, for example within two to five degrees of parallelism, to each other and to the knives 54. The grooves 52 and knives 54 may extend from a radially inner edge of the refining section 30 to a radially outer edge. Alternatively, the grooves and knives may be located in refining annular subsections within the refining section 30. For example, the grooves and knives may taper from one subsection to a radially outer subsection.

[0051] Канавки 52 могут быть по существу полукруглыми в поперечном сечении, как показано на ФИГ. 4. Форма поперечного сечения канавок может представлять собой половину или менее половины круга, причем канавка имеет наибольшую ширину на гребне (в верхней части) 58. Альтернативно и как показано на ФИГ. 4, форма поперечного сечения канавок 52 может быть больше половины круга, причем канавка имеет наибольшую ширину в плоскости между гребнем 58 ножей и нижней частью канавок.[0051] The grooves 52 may be substantially semicircular in cross section, as shown in FIG. 4. The cross-sectional shape of the grooves may be half or less than half circle, with the groove having its greatest width at the crest (top) 58. Alternatively and as shown in FIG. 4, the cross-sectional shape of the grooves 52 may be greater than half a circle, with the groove having its greatest width in the plane between the blade ridge 58 and the bottom of the grooves.

[0052] Если форма поперечного сечения больше половины круга, толщина гребней 58 ножей больше толщины части ножей непосредственно под гребнем. Поскольку ножи утончаются под гребнем, передний край 60 и/или задние края 61 ножей на гребнях заострены под углом более 90 градусов между гребнем и боковой стенкой ножа. Передний край 60 ножа обращен в направлении 62 относительного вращения между дисками 14, 16, включая нож и противоположный диск. Аналогичным образом, задний край 61 ножа обращен в сторону, обратную направлению 62 относительного вращения. Наличие острого края, особенно на передних краях 60 ножей, может обеспечивать преимущество при резке подаваемого материала и отделении волокон от подаваемого материала.[0052] If the cross-sectional shape is greater than half a circle, the thickness of the knife ridges 58 is greater than the thickness of the portion of the knives directly below the ridge. As the knives thin below the comb, the leading edge 60 and/or trailing edges 61 of the knives on the combs are sharpened at an angle greater than 90 degrees between the ridge and the side wall of the knife. The leading edge 60 of the knife faces in the direction 62 of the relative rotation between the disks 14, 16, including the knife and the opposing disk. Likewise, the rear edge 61 of the knife faces opposite to the relative rotation direction 62. The presence of a sharp edge, especially at the leading edges of the knives 60, may provide an advantage in cutting the feed material and separating fibers from the feed material.

[0053] Круглая форма поперечного сечения канавок 52 способствует пропусканию вращательного течения, например, вихревого, подаваемого материала через канавки. Поперечное сечение канавки может быть круглым или представлять собой какую-либо другую непрерывно изогнутую поверхность или криволинейную линию, образованную либо всеми изогнутыми поверхностями, либо комбинацией изогнутых и прямолинейных поверхностей. Круглое поперечное сечение позволяет потоку вращаться, двигаясь по спирали. Кроме того, круглое поперечное сечение не имеет углов, где нижняя часть канавки сходится с боковой стенкой ножа. Отсутствие углов снижает риск образования вихревых движений в таких углах. Вихревые движения могут улавливать волокна подаваемого материала и формировать скопление волокна и твердого материала, которое зачастую закупоривает канавки.[0053] The circular cross-sectional shape of the grooves 52 facilitates the passage of rotational flow, such as vortex, of the feed material through the grooves. The cross-section of the groove may be circular or some other continuously curved surface or a curved line formed by either all curved surfaces or a combination of curved and straight surfaces. The circular cross section allows the flow to rotate, moving in a spiral. Additionally, the circular cross-section has no corners where the bottom of the groove meets the sidewall of the knife. The absence of corners reduces the risk of vortex formation in such corners. The swirling motion can trap fibers in the feed material and create a buildup of fiber and solid material that often plugs the grooves.

[0054] Вызывающий вращение элемент 64 находится внутри каждой из канавок 52 или может находиться только во множестве канавок 52. Вызывающий вращение элемент выполнен с возможностью придания по меньшей мере частично вращательного течения подаваемому материалу в канавке. Вызывающий вращение элемент 64 выполнен с возможностью вызывания движения подаваемого материала внутри канавки по пути потока, который по меньшей мере частично спирален вокруг продольной оси 66 канавки 52.[0054] The rotation-inducing element 64 is located within each of the grooves 52 or may be located in only a plurality of grooves 52. The rotation-inducing element is configured to impart at least partially rotational flow to the feed material in the groove. The rotation-inducing element 64 is configured to cause the feed material to move within the groove along a flow path that is at least partially helical about the longitudinal axis 66 of the groove 52.

[0055] Вызывающий вращение элемент 64 может быть выполнен с возможностью вызывания вращения подаваемого материала в канавке таким образом, чтобы подаваемый материал перемещался по существу по меньшей мере по частично спиральному пути, например, штопоровидному пути, от нижней части канавки вверх вдоль боковой стенки ножа с передним краем и в зазор (G) между противоположными дисками. Вызывающий вращение элемент 64 проходит по длине канавки или по меньшей мере части длины, например, через равные интервалы по длине канавки. За счет наличия вызывающего вращения элемента 64 по длине канавки вызывается вращательное течение по длине канавки. В одном варианте осуществления вызывающий вращение элемент представляет собой группу полуспиральных гребней, как показано на ФИГ. 4.[0055] The rotation-inducing element 64 may be configured to cause the feed material to rotate in the groove such that the feed material moves in a substantially at least partially helical path, such as a corkscrew path, from the bottom of the groove upward along the side wall of the knife with leading edge and into the gap (G) between the opposing discs. The rotation-inducing element 64 extends along the length of the groove or at least a portion of the length, for example, at regular intervals along the length of the groove. Due to the presence of a rotation-inducing element 64 along the length of the groove, a rotational flow is caused along the length of the groove. In one embodiment, the rotation-inducing element is a group of hemispherical ridges, as shown in FIG. 4.

[0056] Функция вызывающего вращение элемента 64 состоит в вызове вращательного течения подаваемого материала внутри канавки, которое перемещает подаваемый материал от нижней части канавки к верхней части канавки и в зазор (G) между дисками 14, 16. Для придания вращательного течения в канавках поверхности канавок, например, на боковых стенках и в нижней части канавок, могут включать в себя нитевидные элементы поверхности, размещенные таким образом, чтобы вызывать вращение потока. Если смотреть вниз в канавки, элементы поверхности выглядят как усеченные конусы или полуусеченные эллипсы. Элементы поверхности могут представлять собой гребни или скосы, расположенные под углом к продольной оси каждой канавки. Элементы поверхности могут проходить по всей поверхности канавок. Или элементы поверхности могут быть ограничены передней боковой стенкой канавки и не находиться на задней боковой стенке. Элементы поверхности также могут быть ограничены верхней или нижней областями боковой стенки канавок и не находиться в нижней или верхней областях боковой стенки. Элементы поверхности могут проходить вдоль боковых стенок канавок по направлению к гребню ножей или могут заканчиваться на определенном расстоянии ниже гребней.[0056] The function of the rotation-inducing element 64 is to cause rotational flow of the feed material within the groove, which moves the feed material from the bottom of the groove to the top of the groove and into the gap (G) between the discs 14, 16. To impart rotational flow in the grooves to the surface of the grooves , for example, on the side walls and at the bottom of the grooves, may include thread-like surface features arranged to cause rotation of the flow. When looking down into the grooves, the surface features appear as truncated cones or semi-truncated ellipses. The surface features may be ridges or bevels located at an angle to the longitudinal axis of each groove. The surface features may extend over the entire surface of the grooves. Or the surface features may be limited to the front side wall of the groove and not be on the rear side wall. The surface features may also be limited to the upper or lower sidewall regions of the grooves and not be located in the lower or upper sidewall regions. The surface features may extend along the side walls of the grooves towards the ridges of the knives or may terminate at a certain distance below the ridges.

[0057] На ФИГ. 5 представлено схематическое изображение поперечного сечения пары канавок 52 в противоположных сегментах 50 рафинерной пластины, причем один сегмент пластины установлен на роторном диске 14, а другой установлен на статорном диске 16. При установке на диски в корпусе рафинера лицевые поверхности сегментов пластины разделены зазором (G). Канавки полукруглые в поперечном сечении, и каждая из них имеет продольную ось. Вызывающий вращение элемент 64 в каждой канавке может представлять собой полуспиральные гребни, как показано на ФИГ. 4.[0057] In FIG. 5 is a schematic cross-sectional view of a pair of grooves 52 in opposing refiner plate segments 50, with one plate segment mounted on the rotor disk 14 and the other mounted on the stator disk 16. When mounted on the disks in the refiner body, the faces of the plate segments are separated by a gap (G) . The grooves are semicircular in cross section, and each of them has a longitudinal axis. The rotation-inducing element 64 in each groove may be semi-helical ridges, as shown in FIG. 4.

[0058] В варианте осуществления, показанном на ФИГ. 5, вызывающий вращение элемент 64 представляет собой группу полуспиральных гребней на боковых стенках канавок, которые образованы ножами, смежными с канавкой. Каждый из полуспиральных гребней представляет собой гребень, проходящий вдоль части боковых стенок. Каждый полуспиральный гребень выровнен относительно плоскости, которая наклонена к оси 66 канавки. Угол плоскости можно выбрать таким образом, чтобы достичь желаемой характеристики потока подаваемого материала через канавку. Угол может составлять, например, от 25 градусов до 85 градусов, например, от 35 до 75 градусов; от 25 до 65 градусов, от 35 до 55 градусов или составлять 45 градусов.[0058] In the embodiment shown in FIG. 5, the rotation-inducing element 64 is a group of semi-spiral ridges on the side walls of the grooves that are formed by knives adjacent to the groove. Each of the hemispiral ridges is a ridge extending along a portion of the side walls. Each semi-spiral ridge is aligned with a plane that is inclined to groove axis 66. The angle of the plane can be selected to achieve the desired flow characteristics of the feed material through the groove. The angle may be, for example, from 25 degrees to 85 degrees, for example, from 35 to 75 degrees; from 25 to 65 degrees, from 35 to 55 degrees or be 45 degrees.

[0059] Вызывающий вращение элемент 64 из полуспиральных гребней, показанный на ФИГ. 4, может включать в себя переднюю боковую стенку, гребень (вершину) и заднюю боковую стенку. Передняя боковая стенка обращена по направлению потока подаваемого материала, перемещающегося через канавку, а задняя боковая стенка обращена по направлению, обратному направлению потока. Передняя боковая стенка и/или задняя боковая стенка могут быть наклонены, например, с постепенно возрастающим наклоном, от боковой стенки ножа, формирующего канавку, к гребню вызывающего вращение элемента. Гребень представляет собой самую радиально внутреннюю область вызывающего вращение элемента. Ширина гребня может быть больше высоты гребня от боковой стенки ножей.[0059] The rotation-inducing hemispiral ridge member 64 shown in FIG. 4 may include a front side wall, a ridge (top), and a back side wall. The front side wall faces in the direction of flow of the feed material moving through the groove, and the rear side wall faces in the opposite direction to the flow direction. The front side wall and/or the rear side wall may be inclined, for example, at a gradually increasing angle, from the side wall of the groove-forming knife to the ridge of the rotation-inducing element. The ridge is the radially innermost region of the rotation-inducing element. The width of the ridge may be greater than the height of the ridge from the side wall of the knives.

[0060] Высота полуспирального гребня вызывающего вращения элемента представляет собой расстояние от боковой стенки до вершины гребня ножа. Высота может находиться в диапазоне от 0,2 до 0,7 диаметра 65 канавки или от 0,3 до 0,6; от 0,4 до 0,5 диаметра канавки. В некоторых областях рафинерной пластины высота гребней может быть такой, чтобы гребни полностью закрывали канавку, формируя мост над канавкой.[0060] The height of the hemi-helical ridge of the rotation-inducing element is the distance from the side wall to the top of the knife ridge. The height can be in the range from 0.2 to 0.7 of the groove diameter 65 or from 0.3 to 0.6; from 0.4 to 0.5 groove diameter. In some areas of the refiner plate, the height of the ridges may be such that the ridges completely cover the groove, forming a bridge over the groove.

[0061] Полуспиральные гребни вызывающего вращения элемента 64 расположены под углом 67 к оси 66 канавки 52. Угол 67 наклона может находиться в диапазоне (диапазонах) от 25 градусов до 75 градусов, от 35 до 65 градусов, от 40 до 55 градусов или составлять 45 градусов. Угол 67 наклона может быть ориентирован таким образом, чтобы вызывающий вращение элемент 64 закручивался по спирали вниз по задней боковой стенке канавки и/или вверх по передней боковой стенке канавки в направлении 69 потока подаваемого материала через канавку. Такая ориентация должна способствовать перемещению подаваемого материала через канавку по направлению 69 потока.[0061] The semi-helical ridges of the rotation-inducing element 64 are located at an angle of 67 to the axis 66 of the groove 52. The angle of inclination 67 may be in the range(s) of 25 degrees to 75 degrees, 35 to 65 degrees, 40 to 55 degrees, or 45 degrees. The tilt angle 67 may be oriented such that the rotation-inducing element 64 spirals down the rear side wall of the groove and/or up the front side wall of the groove in the direction 69 of flow of feed material through the groove. This orientation should facilitate the movement of the feed material through the groove in the flow direction 69.

[0062] Протяженность полуспирального гребня вокруг всего вида в поперечном сечении канавки может быть выбрана таким образом, чтобы достичь желаемых характеристик потока подаваемого материала в канавке, а также на основе других конструктивных факторов для канавки.[0062] The extent of the hemispiral ridge around the entire cross-sectional view of the groove can be selected to achieve the desired feed flow characteristics in the groove, as well as based on other design factors for the groove.

[0063] Спиральный поток подаваемого материала в каждой из бороздок представлен пунктирными линиями со стрелками. Первая стрелка 68 представляет поток подаваемого материала от нижней части канавки к верхней части канавки. Как показано первой стрелкой 68, поток подаваемого материала идет вверх и по переднему краю 60 канавки и в зазор (G) между сегментами рафинерных пластин. Находясь в зазоре (G), подаваемый материал, который находится между гребнями ножей 54, подвергается воздействию больших сжимающих и сдвигающих сил, чем подаваемый материал в канавках. Вторая стрелка 70 иллюстрирует спиральный поток подаваемого материала из верхней области канавки, например, вблизи заднего края 61 смежного ножа, и вниз в канавку.[0063] The spiral flow of the feed material in each of the grooves is represented by dotted lines with arrows. The first arrow 68 represents the flow of feed material from the bottom of the groove to the top of the groove. As indicated by the first arrow 68, the feed flows upward and along the leading edge 60 of the groove and into the gap (G) between the refiner plate segments. While in the gap (G), the feed material, which is located between the ridges of the knives 54, is subjected to greater compressive and shear forces than the feed material in the grooves. The second arrow 70 illustrates the spiral flow of feed material from the upper region of the groove, for example, near the rear edge 61 of the adjacent blade, and down into the groove.

[0064] Подаваемый материал проталкивается через канавку под действием центробежной силы вращения по меньшей мере одного из дисков. Вызывающий вращение элемент 64 поворачивает поток материала от направления, по существу параллельного продольной оси 66 паза, к направлению пути потока, которое является по меньшей мере полуспиральным по отношению к оси.[0064] The feed material is forced through the groove by the centrifugal force of rotation of at least one of the disks. The rotation-inducing element 64 rotates the flow of material from a direction substantially parallel to the longitudinal axis 66 of the slot to a direction of the flow path that is at least semi-helical with respect to the axis.

[0065] Вращательное течение подаваемого материала вызывается формой вызывающего вращение элемента в канавке. Например, если вызывающий вращение элемент представляет собой полуспиральный гребень, как показано на ФИГ. 4 и 5, то передняя стенка гребня направляет движение подаваемого материала по мере прохождения потока материала через канавку. По мере прохождения потока подаваемого материала через канавку, передняя стенка полуспирального вызывающего вращение элемента 64 поворачивает поток подаваемого материала, проходящий вблизи боковых стенок ножей, формирующих канавку.[0065] The rotational flow of the feed material is caused by the shape of the rotation-inducing element in the groove. For example, if the rotation-inducing element is a semi-spiral ridge, as shown in FIG. 4 and 5, the front wall of the ridge guides the movement of the feed material as the material flows through the groove. As the feed stream passes through the groove, the front wall of the semi-spiral rotation-inducing element 64 turns the feed stream passing near the side walls of the blades forming the groove.

[0066] На ФИГ. 6, 7 и 8 показаны различные типы вызывающих вращение элементов в канавке сегмента рафинерной пластины. Круг в канавке с краю справа на ФИГ. 6, 7 и 8 иллюстрирует, что в поперечном сечении канавка полукруглая. Вызывающие вращение элементы, показанные на ФИГ. 6, 7 и 8, представляют собой полуспиральные гребни, аналогичные вызывающему вращение элементу 64, показанному на ФИГ. 4.[0066] In FIG. 6, 7 and 8 show various types of rotation-inducing elements in a groove of a refiner plate segment. The circle in the groove on the edge on the right in FIG. 6, 7 and 8 illustrate that the groove is semicircular in cross section. The rotation-inducing elements shown in FIG. 6, 7 and 8 are semi-helical ridges similar to the rotation-inducing element 64 shown in FIG. 4.

[0067] На ФИГ. 6 канавка 72 расположена относительно глубоко в сегменте 73 рафинерной пластины, причем ось 74 канавки 72 находится ниже гребней 76 ножей. Канавка 72 в поперечном сечении полукруглая, причем длина контура поперечного сечения канавки составляет от 65% до 85% от полной окружности.[0067] In FIG. 6, the groove 72 is located relatively deep in the refiner plate segment 73, with the axis 74 of the groove 72 located below the blade ridges 76. The groove 72 is semicircular in cross-section, with the cross-sectional contour length of the groove being from 65% to 85% of the full circumference.

[0068] Вызывающий вращение элемент 78 на ФИГ. 6 имеет по существу равномерную высоту от боковой стенки канавки, за исключением части вблизи верхней области канавки, где высота уменьшается по мере приближения вызывающего вращение элемента 78 к гребню 76. Уменьшение высоты вызывающего вращение элемента на ФИГ. 6 создает относительно большую U-образный открытый путь 80, образованный вершиной вызывающего вращение элемента 78. Большой U-образный открытый путь 80 проходит по длине канавки. Нижняя часть (вершина) U-образного открытого пути может быть выровнена относительно оси 74 канавки 72. Относительно большой открытый путь 80 обеспечивает открытый канал для подаваемого материала, поток которого проходит через центр канавки, и тем самым уменьшает ограничение потока подаваемого материала через канавку.[0068] Rotation element 78 in FIG. 6 has a substantially uniform height from the side wall of the groove, except near the top region of the groove, where the height decreases as the rotation-inducing element 78 approaches the ridge 76. The decrease in the height of the rotation-inducing element in FIG. 6 creates a relatively large U-shaped open path 80 formed by the top of the rotation-inducing element 78. The large U-shaped open path 80 extends along the length of the groove. The bottom (top) of the U-shaped open path may be aligned with the axis 74 of the groove 72. The relatively large open path 80 provides an open path for feed material to flow through the center of the groove and thereby reduces restriction of the feed material flow through the groove.

[0069] На ФИГ. 7 показана часть сегмента 73 рафинерной пластины, имеющая ножи и канавки в зоне рафинирования, причем канавка 82 круглая в поперечном сечении и имеет ось (см. ось 66 на ФИГ. 5), которая может быть выровнена относительно вершины V-образного открытого пути 84 через канавку. V-образный открытый путь определен вершинами вызывающего вращение элемента 86. V-образный открытый путь представляет собой относительно широкий путь через канавку, позволяющий потоку подаваемого материала проходить через канавку.[0069] In FIG. 7 shows a portion of the refiner plate segment 73 having knives and grooves in the refining zone, wherein the groove 82 is circular in cross section and has an axis (see axis 66 in FIG. 5) that can be aligned with the top of the V-shaped open path 84 through groove. The V-shaped open path is defined by the vertices of the rotation-inducing element 86. The V-shaped open path is a relatively wide path through the groove allowing the flow of feed material to pass through the groove.

[0070] Вызывающий вращение элемент 86 на ФИГ. 7 имеет по существу большую высоту в нижней половине канавки 82 по сравнению с верхней половиной канавки. Высота (H) уменьшающего вращение элемента 86 представляет собой расстояние от боковой стенки или нижней части канавки до вершины элемента. Высота уменьшающего вращение элемента 86 может постепенно уменьшаться от полной высоты в нижней половине канавки до половины полной высоты до нулевой высоты. Например, высота канавки на краю гребня 76 может составлять половину полной высоты, одну треть, одну четверть или нулевую полную высоту и любую высоту между этими значениями. Столь значительное уменьшение высоты вызывающего вращение элемента, как показано на ФИГ. 7, создает широкий V-образный открытый путь через канавку.[0070] The rotation-inducing element 86 in FIG. 7 has a substantially greater height in the lower half of the groove 82 compared to the upper half of the groove. The height (H) of the rotation reducing element 86 is the distance from the side wall or bottom of the groove to the top of the element. The height of the rotation reducing element 86 may be gradually reduced from a full height in the lower half of the groove to half a full height to zero height. For example, the height of the groove at the edge of the ridge 76 may be one-half full height, one-third, one-quarter, or zero full height, and any height in between. Such a significant reduction in the height of the rotation-inducing element, as shown in FIG. 7, creates a wide V-shaped open path through the groove.

[0071] На ФИГ. 8 показана часть сегмента 73 рафинерной пластины, имеющая канавки 88, которые являются более мелкими в сегменте рафинерной пластины, чем канавки, показанные на ФИГ. 6 и 7. Более мелкие канавки 88 создают узкие гребни 90 ножей по сравнению с гребнями 76, показанными на ФИГ. 6. Более мелкая канавка 88 и вызывающий вращение элемент 94 определяют U-образный открытый путь 92, площадь поперечного сечения которого меньше, чем у U-образного открытого пути 80, показанного на ФИГ. 6. Вершина U-образного открытого пути 92 выровнена относительно оси канавки 88. Далее, периметр полукруглой формы поперечного сечения канавки 88 находится в диапазоне от 40% до 65% от полной окружности. Этот диапазон меньше диапазона более глубоких канавок 72, показанных на ФИГ. 6.[0071] In FIG. 8 shows a portion of the refiner plate segment 73 having grooves 88 that are shallower in the refiner plate segment than the grooves shown in FIG. 6 and 7. The shallower grooves 88 create narrow knife ridges 90 compared to the ridges 76 shown in FIG. 6. The shallower groove 88 and rotation-inducing element 94 define a U-shaped open path 92, the cross-sectional area of which is smaller than that of the U-shaped open path 80 shown in FIG. 6. The apex of the U-shaped open path 92 is aligned with the axis of the groove 88. Further, the perimeter of the semicircular cross-sectional shape of the groove 88 ranges from 40% to 65% of the full circumference. This range is less than the range of the deeper grooves 72 shown in FIG. 6.

[0072] Глубина канавки, как правило, определяется как расстояние от подлежащего участка сегмента пластины, например, нижней части канавки, до самой большой высоты смежных гребней по длине канавки. Высота гребней может варьироваться или не варьироваться по длине гребня.[0072] Groove depth is generally defined as the distance from the underlying portion of a plate segment, such as the bottom of the groove, to the greatest height of adjacent ridges along the length of the groove. The height of the ridges may or may not vary along the length of the ridge.

[0073] Высота каждого гребня в каждой точке вдоль длины гребня не обязательно должна определяться глубиной канавок. Высота гребней также может быть выбрана в зависимости от величины вращения потока, которую желательно придать посредством канавок, и на основе объема потока пара или жидкости через канавки. Например, гребни могут быть выше радиуса сечения канавки, вплоть до того, чтобы полностью перекрывать канавку.[0073] The height of each ridge at each point along the length of the ridge need not be determined by the depth of the grooves. The height of the ridges may also be selected depending on the amount of flow rotation desired to be imparted by the grooves and based on the volume of vapor or liquid flow through the grooves. For example, the ridges can be higher than the radius of the groove section, even to the point of completely blocking the groove.

[0074] На ФИГ. 9-11 в поперечном сечении показана часть сегмента 95 рафинерной пластины, имеющая канавки, которые являются полуэллиптическими в поперечном сечении, как указано посредством эллипса в крайней правой канавке на фигурах.[0074] In FIG. 9-11 are cross-sectional views of a portion of refiner plate segment 95 having grooves that are semi-elliptical in cross-section, as indicated by the ellipse in the rightmost groove in the figures.

[0075] Форма и глубина канавок могут быть выбраны таким образом, чтобы они имели желаемую площадь поперечного сечения канавки. На ФИГ. 9 канавка 96 узкая и глубокая в сегменте рафинерной пластины. Ножи 98 между канавками высокие и узкие. Вызывающий вращение элемент 100 может представлять собой группу полуспиральных гребней, проходящих от боковой стенки канавок, аналогично вызывающему вращение элементу, показанному на ФИГ. 4. Вершины вызывающих вращение элементов выполнены с возможностью формирования V-образного открытого пути 102 через канавку. Ширина, глубина и форма V-образного открытого пути и вызывающие вращение элементы 100, которые образуют путь, могут быть выбраны таким образом, чтобы формировать открытый путь, имеющий желаемую площадь и форму поперечного сечения.[0075] The shape and depth of the grooves can be selected so that they have the desired cross-sectional area of the groove. In FIG. 9 groove 96 is narrow and deep in the refiner plate segment. The 98 knives are tall and narrow between the grooves. The rotation-inducing element 100 may be a group of semi-helical ridges extending from the side wall of the grooves, similar to the rotation-inducing element shown in FIG. 4. The apexes of the rotation-inducing members are configured to form a V-shaped open path 102 through the groove. The width, depth and shape of the V-shaped open path and the rotation-inducing elements 100 that define the path can be selected to form an open path having the desired area and cross-sectional shape.

[0076] Как показано на ФИГ. 10, канавки 104 являются полуэллиптическими и выполнены таким образом, чтобы у гребней ножей 98 канавка была широкая. Ширина раскрытия в верхней области канавок 104 на ФИГ. 10 и канавок 106 на ФИГ. 11 может составлять от 100% до 80% от малой оси эллипса. Для сравнения, ширина раскрытия канавки 96 на ФИГ. 9 может составлять от 80% до 60% от малой оси. Ширину раскрытия верхней области канавок можно выбирать на основе, например, желаемой площади поперечного сечения открытого пути через канавку.[0076] As shown in FIG. 10, the grooves 104 are semi-elliptical and are designed so that the ridges of the knives 98 have a wide groove. The opening width in the upper region of the grooves 104 in FIG. 10 and grooves 106 in FIG. 11 can be from 100% to 80% of the minor axis of the ellipse. For comparison, the opening width of the groove 96 in FIG. 9 can be from 80% to 60% of the minor axis. The opening width of the upper region of the grooves can be selected based on, for example, the desired cross-sectional area of the open path through the groove.

[0077] Вызывающий вращение элемент 108 на ФИГ. 10 имеет меньшую высоту, чем вызывающий вращение элемент 110 на ФИГ. 11. Вызывающий вращение элемент 108 малой высоты допускает создание большого открытого канала через канавку, который относительно мало препятствует потоку подаваемого материала. Вызывающий вращение элемент 108 малой высоты придает некоторое вращение потоку подаваемого материала, в частности потоку вблизи стенок канавки. Высота вызывающего вращение элемента должна быть достаточной для придания вращения потоку, который перемещает подаваемый материал от нижней части канавки к верхней части канавки и из канавки. Высота вызывающих вращение элементов может составлять от 10% до 45% от оси канавки, имеющей круглое поперечное сечение, или от большой оси канавки, имеющей эллиптическое поперечное сечение.[0077] The rotation-inducing element 108 in FIG. 10 has a smaller height than the rotation-inducing element 110 in FIG. 11. The low height spin-inducing element 108 allows for the creation of a large open channel through the groove that has relatively little obstruction to the flow of feed material. The low-height rotation-inducing element 108 imparts some rotation to the flow of feed material, particularly the flow near the groove walls. The height of the rotation-inducing element must be sufficient to impart rotation to the flow that moves the feed material from the bottom of the groove to the top of the groove and out of the groove. The height of the rotation-inducing elements may range from 10% to 45% of the axis of a groove having a circular cross-section or the major axis of a groove having an elliptical cross-section.

[0078] Вызывающий вращение элемент, имеющий большую высоту, например от 50% до 100%, от 70% до 80% или от 80% до 100% от расстояния от боковой стенки канавки до оси канавки. Вращательный элемент, имеющий высоту, которая покрывает 100% расстояния до оси канавки и по существу является частичной высотой или полной высотой перемычки в канавке, причем перемычка ориентирована под углом к оси канавки. Канавка большой высоты может использоваться для замедления потока подаваемого материала через канавку и придания сильного вращения потоку подаваемого материала.[0078] A rotation-inducing element having a greater height, such as 50% to 100%, 70% to 80%, or 80% to 100% of the distance from the groove sidewall to the groove axis. A rotating member having a height that covers 100% of the distance to the groove axis and is substantially the partial height or full height of a web in the groove, the web being oriented at an angle to the groove axis. A high-height groove can be used to slow down the flow of feed material through the groove and impart strong rotation to the flow of feed material.

[0079] Высота вращательных элементов может варьироваться по длине канавки. Например, высота вращательного элемента(-тов) на радиально внутренних участках канавки может быть больше высоты вращательного элемента(-тов) на радиально внешних участках канавки. Далее, высота вращательных элементов может постепенно уменьшаться в радиальном направлении наружу канавки.[0079] The height of the rotation elements may vary along the length of the groove. For example, the height of the rotational element(s) on the radially inner portions of the groove may be greater than the height of the rotational element(s) on the radially outer portions of the groove. Further, the height of the rotation elements may gradually decrease in a radial direction outward of the groove.

[0080] На ФИГ. 12 показан вид сверху вниз участка зоны рафинирования сегмента 112 рафинерной пластины. Ножи 114 и канавки 116 имеют боковые стенки, которые изменяются, например, следуя синусоидальному профилю. Поток подаваемого материала проходит в направлении 118, которое ведет радиально наружу дисков, на которых установлен сегмент рафинерной пластины. Синусоидальный профиль, например, волнообразный профиль, одной из боковых стенок, например передней боковой стенки, может выступать вдоль направления 118 относительно синусоидального профиля другой боковой стенки, например задней боковой стенки.[0080] In FIG. 12 is a top-down view of a portion of the refining zone of refiner plate segment 112. The blades 114 and grooves 116 have side walls that vary, for example, following a sinusoidal profile. The feed material flows in direction 118, which leads radially outward of the disks on which the refiner plate segment is mounted. A sinusoidal profile, such as a wavy profile, of one side wall, such as a front side wall, may extend along direction 118 relative to the sinusoidal profile of another side wall, such as a rear side wall.

[0081] Вызывающие вращение элементы 120 размещены в канавках, например, через регулярные интервалы по длине канавок. Вызывающие вращение элементы 120 могут представлять собой полуспиральные гребни, выступающие от боковых стенок и нижней части канавок. Канавки 116 в поперечном сечении могут быть круглыми или эллиптическими. Вызывающие вращение элементы 120 могут находиться в самых узких областях канавок и могут быть образованы чашевидными поверхностями боковых стенок и нижней частью канавок в областях между самыми узкими областями.[0081] The rotation-inducing elements 120 are located in the grooves, for example, at regular intervals along the length of the grooves. The rotation inducing elements 120 may be semi-spiral ridges projecting from the side walls and bottom of the grooves. The grooves 116 may be circular or elliptical in cross section. The rotation-inducing elements 120 may be located in the narrowest regions of the grooves and may be formed by the cupped surfaces of the side walls and the bottom of the grooves in the regions between the narrowest regions.

[0082] Синусоидальный профиль боковых стенок и/или нижней части канавок 116 придает вращение потоку подаваемого материала через канавки. По мере приближения подаваемого материала к узкой области в канавке, например, вызывающему вращение элементу 120, подаваемый материал поворачивается посредством стенок канавок таким образом, чтобы его поток шел вверх от нижней части канавок. Это движение потока вверх повторяется на каждом из вызывающих вращение элементов.[0082] The sinusoidal profile of the side walls and/or bottom of the grooves 116 imparts rotation to the flow of feed material through the grooves. As the feed material approaches a narrow area in the groove, such as the rotation-inducing member 120, the feed material is rotated by the walls of the grooves so that its flow is upward from the bottom of the grooves. This upward flow movement is repeated on each of the rotating elements.

[0083] На ФИГ. 13 показана отдельная канавка 130 на участке сегмента 132 рафинерной пластины. Канавка 130 образована между смежными ножами 134. Боковая стенка 136 канавки представляет собой полукруг в поперечном сечении. Ось 138 полукруглой канавки выровнена относительно гребней ножей 134. В различных вариантах осуществления ось 138 может перемещаться в более низкое или высокое положение в канавке или над канавкой. Изменение положения оси должно изменять форму поперечного сечения канавки, например, с полукруга на С-образную форму, при которой открытый конец канавки уже самого широкого участка канавки.[0083] In FIG. 13 shows a separate groove 130 in a portion of refiner plate segment 132. A groove 130 is formed between adjacent blades 134. The side wall 136 of the groove is a semicircle in cross section. The axis 138 of the semicircular groove is aligned with the ridges of the blades 134. In various embodiments, the axis 138 can be moved to a lower or higher position in the groove or above the groove. Changing the position of the axis should change the cross-sectional shape of the groove, for example from a semicircle to a C-shape, in which the open end of the groove is narrower than the widest part of the groove.

[0084] Вращательные элементы представляют собой группу гребней, каждый из которых проходит от боковой стенки 136 к оси 138 канавки. Каждый вращательный элемент 137 расположен под углом к оси 138 канавки. Например, каждый вращательный элемент представляет собой гребень, выровненный с плоскостью 140 под углом 142 к оси 138 от 85 до 55 градусов, от 80 до 65 градусов, от 75 до 45 градусов. Угол 142 вращательных элементов может быть постоянным по длине канавки. Альтернативно, угол 142 вращательных элементов может варьироваться по длине канавки. Например, угол 142 может постепенно изменяться по длине, например, варьируясь на десять градусов от радиально внутреннего конца канавки к радиально внешнему концу канавки.[0084] The rotation elements are a group of ridges, each of which extends from the side wall 136 to the axis 138 of the groove. Each rotational element 137 is located at an angle to the axis 138 of the groove. For example, each rotation element is a ridge aligned with plane 140 at an angle 142 to axis 138 of 85 to 55 degrees, 80 to 65 degrees, 75 to 45 degrees. The angle 142 of the rotation elements may be constant along the length of the groove. Alternatively, the angle 142 of the rotation elements may vary along the length of the groove. For example, angle 142 may vary gradually along its length, for example, varying by ten degrees from the radially inner end of the groove to the radially outer end of the groove.

[0085] Высота вращательных элементов 137 может варьироваться по длине канавки. В примере, показанном на ФИГ. 13, радиально внутренний вращательный элемент(ы) 144 полностью перекрывает канавку таким образом, что элемент 144 выступает перемычкой, ориентированной под углом к оси 138 канавки. Перемычка может быть расположена на радиально наружном конце канавки или вблизи него.[0085] The height of the rotation elements 137 may vary along the length of the groove. In the example shown in FIG. 13, the radially inner rotation element(s) 144 completely overlap the groove such that the element 144 acts as a web oriented at an angle to the groove axis 138. The bridge may be located at or near the radially outer end of the groove.

[0086] Высота вращательных элементов 146 может постепенно увеличиваться в радиальном направлении наружу канавки. Таким образом, открытая область 140 между гребнем вращательного элемента и осью канавки становится все меньше в радиальном направлении наружу канавки. Уменьшение открытой области 140 по канавке постепенно увеличивает, в радиальном направлении наружу, сопротивление перемещению подаваемого материала по канавке.[0086] The height of the rotation elements 146 may gradually increase in a radial direction outward of the groove. Thus, the open area 140 between the ridge of the rotation element and the axis of the groove becomes increasingly smaller in the radial direction outward of the groove. Reducing the open area 140 along the groove gradually increases, in a radial outward direction, the resistance to movement of the feed material along the groove.

[0087] Каждый вращательный элемент 137 может иметь галтель 146 между боковой стенкой 136 и по меньшей мере радиально внутренней передней стороной вращательного элемента. Галтель представляет собой изогнутую поверхность, проходящую от боковой стенки до плоской части передней стороны вращательного элемента. Для относительно коротких вращательных элементов изогнутая поверхность галтели 146 может проходить к краю вращательного элемента. Галтель добавляет структурную опору вращательному элементу и способствует перемещению подаваемого материала вблизи боковой стенки от боковой стенки и в верхние области канавки.[0087] Each rotation element 137 may have a fillet 146 between the side wall 136 and the at least radially inner front side of the rotation element. The fillet is a curved surface extending from the side wall to the flat part of the front side of the rotation element. For relatively short rotation elements, the curved surface of the fillet 146 may extend toward the edge of the rotation element. The fillet adds structural support to the rotation element and helps move the feed material near the side wall away from the side wall and into the upper regions of the groove.

[0088] На ФИГ. 14 проиллюстрирован другой вариант осуществления канавки 150 в сегменте 152 рафинерной пластины. Канавка является круглой или C-образной в поперечном сечении. Ось 154 канавки 150 находится ниже гребней ножей 156 на противоположных сторонах канавки. Раскрытие канавки на гребне ножей уже максимальной ширины канавки. Гребни ножа являются относительно широкими по сравнению с шириной ножей канавки, имеющей ось, выровненную с гребнем ножей, как видно из сравнения ФИГ. 14 и 13. Расположение оси 154 под гребнями выступов позволяет канавке иметь большую площадь поперечного сечения по сравнению с канавками с осью на гребне ножей или над ним.[0088] In FIG. 14 illustrates another embodiment of a groove 150 in a refiner plate segment 152. The groove is circular or C-shaped in cross section. The axis 154 of the groove 150 is located below the ridges of the knives 156 on opposite sides of the groove. The opening of the groove on the ridge of the knives is narrower than the maximum width of the groove. The knife ridges are relatively wide compared to the width of the groove knives having an axis aligned with the knife ridge, as can be seen from a comparison of FIG. 14 and 13. The location of the axle 154 below the ridges of the knives allows the groove to have a larger cross-sectional area compared to grooves with an axle on or above the ridge of the knives.

[0089] Вращательные элементы 158 представляют собой C-образные гребни, проходящие от боковой стенки 160 канавки к оси 154. Высота вращательных элементов 158 относительно небольшая, например, менее 50% расстояния между боковой стенкой 160 и осью 154. Благодаря коротким вращательным элементам открытая область 162 (показанная крестом со стрелками) в плоскости каждого вращательного элемента относительно большая. Большие открытые области 162 позволяют потоку материала свободно проходить через канавку. Короткие вращательные элементы обеспечивают относительно небольшое сопротивление потоку по сравнению с перемычками и вращательными элементами с высотой, достигающей оси канавки.[0089] The rotation elements 158 are C-shaped ridges extending from the groove side wall 160 to the shaft 154. The height of the rotation elements 158 is relatively small, for example, less than 50% of the distance between the side wall 160 and the shaft 154. The short rotation elements provide an open area 162 (shown by a cross with arrows) in the plane of each rotational element is relatively large. Large open areas 162 allow material to flow freely through the groove. Short rotary elements provide relatively little flow resistance compared to bridges and rotary elements with a height reaching the axis of the groove.

[0090] Вращательные элементы 158 выровнены относительно плоскости, расположенной под углом к оси 154 канавки. Расположенные под углом вращательные элементы воздействуют на материал, поток которого проходит через канавку вблизи боковой стенки 160, придавая материалу вращательное течение. Вращательное течение вызывает перемещение материала в нижней области канавки, например, вблизи боковой стенки, вверх и из канавки.[0090] The rotation elements 158 are aligned with a plane at an angle to the groove axis 154. The angled rotational elements act on the material flowing through the groove adjacent to the side wall 160, imparting a rotational flow to the material. The rotational flow causes material in the lower region of the groove, such as near the side wall, to move up and out of the groove.

[0091] Пример рафинерного диска содержит: зону рафинирования на лицевой поверхности диска; рафинирующие ножи в зоне рафинирования; канавки между ножами и по меньшей мере один вызывающий вращение элемент в по меньшей мере одной из канавок, причем по меньшей мере один вызывающий вращение элемент расположен на или в по меньшей мере одной боковой стенке по меньшей мере одной канавки, и по меньшей мере один вызывающий вращение элемент выполнен с возможностью придания спиралевидного течения подаваемому материалу, поток которого проходит через по меньшей мере одну канавку.[0091] An example of a refiner disk includes: a refining zone on the front surface of the disk; refining knives in the refining zone; grooves between the blades and at least one rotation-inducing element in at least one of the grooves, at least one rotation-inducing element located on or in at least one side wall of the at least one groove, and at least one rotation-inducing element the element is configured to impart a spiral flow to the supplied material, the flow of which passes through at least one groove.

[0092] В определенных примерах вариантов осуществления рафинерного диска криволинейная поверхность ограничивает каждую канавку в поперечном сечении. В дополнительных примерах вариантов осуществления рафинерного диска поперечное сечение каждой из канавок является полукруглым или полуэллиптическим. В определенных примерах вариантов осуществления рафинерного диска по меньшей мере один вызывающий вращение элемент в каждой из канавок ориентирован под углом к оси канавки. В дополнительных примерах вариантов осуществления рафинерного диска угол наклона находится в диапазоне от 35 до 75 градусов.[0092] In certain example embodiments of the refiner disk, a curved surface defines each groove in a cross section. In additional example embodiments of the refiner disc, the cross-section of each of the grooves is semi-circular or semi-elliptical. In certain exemplary embodiments of the refiner disc, at least one rotation-inducing element in each of the grooves is oriented at an angle to the axis of the groove. In additional example embodiments of the refiner disc, the angle of inclination is in the range of 35 to 75 degrees.

[0093] В некоторых примерах вариантов осуществления рафинерного диска по меньшей мере один вызывающий вращение элемент включает в себя группу повторяющихся гребней, выступающих внутрь от стенки канавки. В дополнительных примерах вариантов осуществления рафинерного диска каждый из повторяющихся гребней ориентирован под углом к оси канавки. В дополнительных примерах вариантов осуществления рафинерного диска каждый из повторяющихся гребней включает в себя наклонную боковую стенку. В определенных примерах вариантов осуществления рафинерного диска диск включает в себя кольцевой массив сегментов пластины, и каждый из сегментов пластины включает в себя лицевую поверхность с частью зоны рафинирования.[0093] In some exemplary embodiments of the refiner disc, the at least one rotation-inducing element includes a group of repeating ridges projecting inwardly from the wall of the groove. In additional example embodiments of the refiner disc, each of the repeating ridges is oriented at an angle to the axis of the groove. In additional example embodiments of the refiner disk, each of the repeating ridges includes an inclined side wall. In certain example embodiments of a refiner disk, the disk includes an annular array of plate segments, and each of the plate segments includes a face with a portion of a refining zone.

[0094] В определенных примерах вариантов осуществления рафинерного диска по меньшей мере один вызывающий вращение элемент включает в себя группу узких областей в канавке, образованных боковыми стенками канавок, имеющих волнообразный профиль по длине канавки, причем волнообразный профиль на одной из боковых стенок смещен относительно волнообразного профиля на другой из боковых стенок. В определенных примерах вариантов осуществления рафинерного диска высота по меньшей мере одного вызывающего вращение элемента больше в нижней половине канавок по сравнению с высотой по меньшей мере одного вызывающего вращение элемента в верхней половине канавок.[0094] In certain exemplary embodiments of the refiner disc, the at least one rotation-inducing element includes a group of narrow regions in a groove defined by the side walls of grooves having a wave-like profile along the length of the groove, wherein the wave-like profile on one of the side walls is offset relative to the wave-like profile on the other of the side walls. In certain example embodiments of the refiner disc, the height of the at least one rotation-inducing element is greater in the lower half of the grooves compared to the height of the at least one rotation-inducing element in the upper half of the grooves.

[0095] В определенных примерах вариантов осуществления рафинерного диска по меньшей мере один вращательный элемент представляет собой группу вращательных элементов в канавке, а высота вращательных элементов увеличивается в радиальном направлении наружу канавки. В определенных примерах вариантов осуществления рафинерного диска по меньшей мере один вращательный элемент включает в себя вращательный элемент, который образует перегородку на полную высоту, которая ориентирована под углом к оси канавки. Пример сегмента рафинерной пластины содержит: зону рафинирования на лицевой поверхности сегмента диска; рафинирующие ножи в зоне рафинирования; канавки между ножами и по меньшей мере один вызывающий вращение элемент в по меньшей мере одной из канавок, причем по меньшей мере один вызывающий вращение элемент расположен на или в по меньшей мере одной боковой стенке по меньшей мере одной канавки, и по меньшей мере один вызывающий вращение элемент выполнен с возможностью придания спиралевидного течения подаваемому материалу, поток которого проходит через по меньшей мере одну канавку.[0095] In certain exemplary embodiments of the refiner disc, the at least one rotational element is a group of rotational elements in a groove, and the height of the rotational elements increases in a radial direction outward of the groove. In certain exemplary embodiments of the refiner disc, the at least one rotation element includes a rotation element that defines a full-height baffle that is oriented at an angle to the axis of the groove. An example of a refiner plate segment includes: a refining zone on the front surface of the disk segment; refining knives in the refining zone; grooves between the blades and at least one rotation-inducing element in at least one of the grooves, at least one rotation-inducing element located on or in at least one side wall of the at least one groove, and at least one rotation-inducing element the element is configured to impart a spiral flow to the supplied material, the flow of which passes through at least one groove.

[0096] В определенных примерах вариантов осуществления сегмента рафинерной пластины множество канавок имеют криволинейную поверхность в поперечном сечении. В определенных примерах вариантов осуществления сегмента рафинерной пластины множество канавок имеют поверхность, которая является полукруглой или полуэллиптической в поперечном сечении.[0096] In certain example embodiments of a refiner plate segment, the plurality of grooves have a curved surface in cross section. In certain example embodiments of a refiner plate segment, the plurality of grooves have a surface that is semicircular or semielliptical in cross section.

[0097] В определенных примерах вариантов осуществления сегмента рафинерной пластины по меньшей мере один вызывающий вращение элемент в каждой из канавок ориентирован под углом к оси канавки. В дополнительных примерах вариантов осуществления сегмента рафинерной пластины угол наклона находится в диапазоне от 35 до 55 градусов.[0097] In certain example embodiments of the refiner plate segment, at least one rotation-inducing element in each of the grooves is oriented at an angle to the axis of the groove. In additional example embodiments of the refiner plate segment, the angle of inclination is in the range of 35 to 55 degrees.

[0098] В определенных примерах вариантов осуществления сегмента рафинерной пластины высота по меньшей мере одного вызывающего вращение элемента больше в нижней половине канавок по сравнению с высотой по меньшей мере одного вызывающего вращение элемента в верхней половине канавок. В некоторых примерах вариантов осуществления сегмента рафинерной пластины по меньшей мере один вызывающий вращение элемент включает в себя группу повторяющихся гребней, выступающих внутрь от стенки канавки. В дополнительных примерах вариантов осуществления сегмента рафинерной пластины каждый из повторяющихся гребней ориентирован под углом к оси канавки. В других дальнейших примерах вариантов осуществления сегмента рафинерной пластины каждый из повторяющихся гребней включает в себя наклонную боковую стенку, проходящую вдоль канавок к гребню ножей, или может заканчиваться на определенном расстоянии ниже гребней.[0098] In certain example embodiments of a refiner plate segment, the height of the at least one rotation-inducing element is greater in the lower half of the grooves compared to the height of the at least one rotation-inducing element in the upper half of the grooves. In some exemplary embodiments of a refiner plate segment, the at least one rotation-inducing element includes a group of repeating ridges projecting inwardly from the wall of the groove. In additional example embodiments of the refiner plate segment, each of the repeating ridges is oriented at an angle to the axis of the groove. In other further exemplary embodiments of the refiner plate segment, each of the repeating ridges includes an inclined sidewall extending along the grooves to the ridge of the knives, or may terminate at a certain distance below the ridges.

[0099] В определенных примерах вариантов осуществления сегмента рафинерной пластины по меньшей мере один вызывающий вращение элемент представляет собой группу узких областей в канавке, образованных боковыми стенками канавок, имеющих волнообразный профиль по длине канавки, причем волнообразный профиль на одной из боковых стенок смещен относительно волнообразного профиля на другой из боковых стенок. В определенных примерах вариантов осуществления сегмента рафинерной пластины по меньшей мере один вращательный элемент представляет собой группу вращательных элементов в канавке, а высота вращательных элементов в группе постепенно увеличивается в радиальном направлении наружу канавки.[0099] In certain exemplary embodiments of a refiner plate segment, the at least one rotation-inducing element is a group of narrow regions in a groove defined by the side walls of grooves having a wave-like profile along the length of the groove, wherein the wave-like profile on one of the side walls is offset relative to the wave-like profile on the other of the side walls. In certain exemplary embodiments of a refiner plate segment, the at least one rotational element is a group of rotational elements in a groove, and the height of the rotational elements in the group gradually increases in a radial direction outward of the groove.

[0100] Пример способа рафинирования подаваемого материала включает в себя: введение подаваемого материала в зазор между противоположными рафинерными дисками, причем по меньшей мере один из рафинерных дисков включает в себя: зону рафинирования на лицевой поверхности диска; рафинирующие ножи в зоне рафинирования; канавки между ножами и по меньшей мере один вызывающий вращение элемент в по меньшей мере одной из канавок, причем по меньшей мере один вызывающий вращение элемент расположен на или в по меньшей мере одной из канавок; вращение по меньшей мере одного из противоположных рафинерных дисков; вызов вращательного течения подаваемого материала, поток которого проходит через по меньшей мере одну канавку, вследствие взаимодействия подаваемого материала и по меньшей мере одного вызывающего вращение элемента; рафинирование подаваемого материала, поток которого проходит через зазор, и выведение рафинированного подаваемого материала из зазора между противоположными рафинерными дисками.[0100] An example of a method for refining a feed material includes: introducing a feed material into a gap between opposing refiner disks, wherein at least one of the refiner disks includes: a refining zone on a face surface of the disk; refining knives in the refining zone; grooves between the blades and at least one rotation-inducing element in at least one of the grooves, at least one rotation-inducing element located on or in at least one of the grooves; rotating at least one of the opposing refiner disks; causing a rotational flow of the feed material, the flow of which passes through the at least one groove, due to the interaction of the feed material and the at least one rotation-inducing element; refining the feed material flowing through the gap, and removing the refined feed material from the gap between the opposing refiner disks.

[00101] В определенных примерах способов криволинейная поверхность ограничивает каждую канавку в поперечном сечении. В определенных примерах способов поперечное сечение каждой из канавок является полукруглым или полуэллиптическим. В определенных примерах способов по меньшей мере один вызывающий вращение элемент в каждой из канавок ориентирован под углом к оси канавки. В дополнительных примерах способов угол наклона рафинерного диска находится в диапазоне от 35 до 75 градусов.[00101] In certain example methods, a curved surface defines each groove in a cross section. In certain example methods, the cross-section of each of the grooves is semi-circular or semi-elliptical. In certain example methods, at least one rotation-inducing element in each of the grooves is oriented at an angle to the axis of the groove. In additional example methods, the angle of the refiner disk is in the range of 35 to 75 degrees.

[00102] В некоторых примерах способов по меньшей мере один вызывающий вращение элемент включает в себя группу повторяющихся гребней, выступающих внутрь от стенки канавки. В дополнительных примерах способов каждый из повторяющихся гребней ориентирован под углом к оси канавки. В дополнительных примерах способов каждый из повторяющихся гребней включает в себя наклонную боковую стенку.[00102] In some example methods, the at least one rotation-inducing element includes a group of repeating ridges projecting inwardly from the wall of the groove. In additional example methods, each of the repeating ridges is oriented at an angle to the axis of the groove. In additional example methods, each of the repeating ridges includes an inclined side wall.

[00103] В определенных примерах способов диск включает в себя кольцевой массив сегментов пластины, и каждый из сегментов пластины включает в себя лицевую поверхность с частью зоны рафинирования. В определенных примерах способов по меньшей мере один вызывающий вращение элемент включает в себя группу узких областей в канавке, образованных боковыми стенками канавок, имеющих волнообразный профиль по длине канавки, причем волнообразный профиль на одной из боковых стенок смещен относительно волнообразного профиля на другой из боковых стенок.[00103] In certain example methods, the disk includes an annular array of wafer segments, and each of the wafer segments includes a face with a portion of a refining zone. In certain exemplary methods, the at least one rotation-inducing element includes a group of narrow regions in the groove defined by the side walls of the grooves having a wave-like profile along the length of the groove, wherein the wave-like profile on one of the side walls is offset relative to the wave-like profile on the other of the side walls.

[00104] В определенных примерах способов высота по меньшей мере одного вызывающего вращение элемента больше в нижней половине канавок по сравнению с высотой по меньшей мере одного вызывающего вращение элемента в верхней половине канавок. В определенных примерах способов по меньшей мере один вращательный элемент представляет собой группу вращательных элементов в канавке, а высота вращательных элементов увеличивается в радиальном направлении наружу канавки. В определенных примерах способов по меньшей мере один вращательный элемент включает в себя вращательный элемент, который образует перегородку на полную высоту, которая ориентирована под углом к оси канавки.[00104] In certain example methods, the height of the at least one rotation-inducing element is greater in the lower half of the grooves compared to the height of the at least one rotation-inducing element in the upper half of the grooves. In certain example methods, the at least one rotational element is a group of rotational elements in the groove, and the height of the rotational elements increases in a radial direction outward of the groove. In certain example methods, the at least one rotary element includes a rotary element that defines a full-height baffle that is oriented at an angle to the axis of the groove.

[00105] Хотя в настоящем документе раскрыт по меньшей мере один пример осуществления настоящего изобретения(-ний), следует понимать, что среднему специалисту в данной области техники могут быть очевидны модификации, замены и альтернативы, которые могут быть реализованы без отступления от объема настоящего описания. Настоящее описание охватывает любые адаптации или вариации примера(-ров) осуществления. Кроме того, в настоящем описании термины «содержать» или «содержащий» не исключают другие элементы или шаги, термин «один» не исключает множественное число, а термин «или» означает один или оба. Кроме того, описанные характеристики или шаги также могут использоваться в комбинации с другими характеристиками или шагами и в любом порядке, если иное не предполагается описанием или контекстом. В настоящее описание путем ссылки полностью включается описание из любого патента или заявки, по которой оно испрашивает приоритет.[00105] While at least one exemplary embodiment of the present invention(s) is disclosed herein, it should be understood that modifications, substitutions, and alternatives may be apparent to one of ordinary skill in the art that may be implemented without departing from the scope of the present disclosure. . The present description covers any adaptations or variations of the embodiment(s). Moreover, as used herein, the terms “comprise” or “comprising” do not exclude other elements or steps, the term “one” does not exclude the plural, and the term “or” means one or both. In addition, the features or steps described may also be used in combination with other features or steps and in any order, unless the description or context otherwise suggests. This specification incorporates by reference in its entirety the disclosure from any patent or application to which it claims priority.

Claims

1. Refining disk containing: a refining zone on the front surface of the disk; refining knives in the refining zone; grooves between the blades and at least one rotation-inducing element in the at least one groove, wherein the at least one rotation-inducing element is a semi-spiral element comprising a front side wall, a ridge and a rear side wall, wherein the at least one rotation-inducing element is the element is configured to impart a spiral flow to the feed material, the flow of which passes through the at least one groove, wherein the at least one rotation-inducing element is located on at least one side wall of the at least one groove.

2. Refining disk according to claim 1, characterized in that the curved surface limits each groove in the cross section.

3. Refining disk according to claim 2, characterized in that the cross-section of each of the grooves is semicircular or semi-elliptical.

4. The refiner disk according to claim 1, characterized in that at least one rotation-causing element in each of the grooves is oriented at an oblique angle to the axis of at least one groove.

5. Refining disk according to claim 4, characterized in that the angle of inclination is in the range from 35 to 75 degrees.

6. The refiner disk of claim 1, wherein the at least one rotation-inducing element includes a group of repeating ridges projecting inwardly from the wall of the at least one groove.

7. Refining disk according to claim 6, characterized in that each of the repeating ridges is oriented at an angle to the axis of at least one groove.

8. The refiner disk according to claim 6, characterized in that each of the repeating ridges includes an inclined side wall.

9. The refiner disk according to claim 1, wherein the refiner disk includes an annular array of plate segments, and each of the plate segments includes a front side with a portion of a refining zone.

10. The refiner disk according to claim 1, characterized in that the at least one rotation-inducing element includes a group of narrow regions in at least one groove formed by the side walls of the grooves having a wave-like profile along the length of the at least one groove, wherein the wavy profile on one of the side walls is offset relative to the wavy profile on the other of the side walls.

11. The refiner disc according to claim 1, characterized in that the height of the at least one rotation-inducing element is greater in the lower half of the grooves compared to the height of the at least one rotation-inducing element in the upper half of the grooves.

12. The refiner disc according to claim 1, wherein the at least one rotation-inducing element is a group of rotational elements in at least one groove, and the height of the rotation-inducing elements increases in a radial direction outward of the at least one groove.

13. The refiner disk of claim 1, wherein the at least one rotation-inducing element includes a rotation element that defines a full-height baffle that is oriented at an angle to the axis of the at least one groove.

14. A refiner plate segment comprising: a refining zone on the front surface of the refiner plate segment; refining knives in the refining zone; grooves between the blades and at least one rotation-inducing element in the at least one groove, wherein the at least one rotation-inducing element is a semi-spiral element comprising a front side wall, a ridge and a rear side wall, wherein the at least one rotation-inducing element is the element is configured to impart a spiral flow to the feed material, the flow of which passes through the at least one groove, the at least one rotation-inducing element being located on at least one side wall of the at least one groove.

15. The refiner plate segment according to claim 14, characterized in that the plurality of grooves have a curved surface in cross section.

16. The refiner plate segment according to claim 14, characterized in that the plurality of grooves have a surface that is semicircular or semielliptical in cross section.

17. The refiner plate segment according to claim 14, characterized in that at least one rotation-inducing element in each of the grooves is oriented at an oblique angle to the axis of the at least one groove.

18. The refiner plate segment according to claim 17, characterized in that the angle of inclination is in the range from 35 to 55 degrees.

19. The refiner plate segment of claim 14, wherein the height of the at least one rotation-inducing element is greater in the lower half of the grooves compared to the height of the at least one rotation-inducing element in the upper half of the grooves.

20. The refiner plate segment of claim 14, wherein the at least one rotation-inducing element includes a group of repeating ridges projecting inwardly from the wall of the at least one groove.

21. The refiner plate segment according to claim 20, characterized in that each of the repeating ridges is oriented at an angle to the axis of at least one groove.

22. The refining plate segment of claim 20, wherein each of the repeating ridges includes an inclined side wall extending along the grooves to the ridge of the refining knives.

23. The refiner plate segment according to claim 14, characterized in that the at least one rotation-inducing element is a group of narrow regions in at least one groove formed by the side walls of the grooves having a wave-like profile along the length of the at least one groove, wherein the wavy profile on one of the side walls is offset relative to the wavy profile on the other of the side walls.

24. The refiner plate segment of claim 14, wherein the at least one rotation-inducing element is a group of rotation elements in at least one groove, and the height of the rotation-inducing elements in the group gradually increases in a radial direction outward of at least one grooves.

25. A method for refining a feed material, comprising: introducing the feed material into a gap between opposing refiner disks, wherein the at least one refiner disk includes: a refining zone on the front surface of the at least one refiner disk; refining knives in the refining zone; grooves between the blades and at least one rotation-inducing element in the at least one groove, wherein the at least one rotation-inducing element is a semi-spiral element comprising a front side wall, a ridge and a rear side wall, wherein the at least one rotation-inducing element is the element is configured to impart a spiral flow to the feed material, the flow of which passes through the at least one groove, the at least one rotation-inducing element being located on at least one side wall of the at least one groove; rotating at least one of the opposing refiner disks; causing a rotational flow of the feed material, the flow of which passes through the at least one groove, due to the interaction of the feed material and the at least one rotation-inducing element; refining the feed material flowing through the gap, and removing the refined feed material from the gap between the opposing refiner disks.

26. The method according to claim 25, characterized in that the curved surface defines each groove in cross section.

27. The method according to claim 25, characterized in that the cross-section of each of the grooves is semicircular or semi-elliptical.

28. The method according to claim 25, characterized in that at least one rotation-inducing element in each of the grooves is oriented at an oblique angle to the axis of the at least one groove.

29. The method according to claim 28, characterized in that the angle of inclination is in the range from 35 to 75 degrees.

30. The method of claim 25, wherein the at least one rotation-inducing element includes a group of repeating ridges projecting inwardly from the wall of the at least one groove.

31. The method according to claim 30, characterized in that each of the repeating ridges is oriented at an angle to the axis of at least one groove.

32. The method of claim 30, wherein each of the repeating ridges includes an inclined side wall.

33. The method of claim 25, wherein the at least one refiner disk includes an annular array of plate segments, and each of the plate segments includes a front side with a portion of a refining zone.

34. The method according to claim 25, characterized in that the at least one rotation-inducing element includes a group of narrow regions in at least one groove formed by the side walls of the grooves having a wavy profile along the length of at least one groove, and wavy the profile on one of the side walls is offset relative to the wavy profile on the other side wall.

35. The method of claim 25, wherein the height of the at least one rotation-inducing element is greater in the lower half of the grooves compared to the height of the at least one rotation-inducing element in the upper half of the grooves.

36. The method of claim 25, wherein the at least one rotation-inducing element is a group of rotational elements in the at least one groove, and the height of the rotation-inducing elements increases in a radial direction outward of the at least one groove.

37. The method of claim 25, wherein the at least one rotation-inducing element includes a rotation element that defines a full-height baffle that is oriented at an angle to the axis of the at least one groove.