ТУРБОСЕПАРАТОР Российский патент 2004 года по МПК D21D5/00 

Изобретение относится к целлюлозно-бумажной промышленности и может быть использовано на начальных этапах приготовления бумажной массы из макулатуры, а именно для грубой доочистки макулатурной массы от легких и тяжелых загрязняющих включений и одновременного ее дороспуска (разволокнения).

Обработке в турбосепараторе подвергают макулатурную массу, полученную после роспуска макулатуры и грубой очистки массы от загрязняющих включений в гидроразбивателе, снабженном ситом с диаметром отверстий до 20 мм.

К легким загрязняющим включениям относятся все виды полимерных материалов с удельной плотностью меньшей, чем у воды и волокна.

К тяжелым загрязняющим включениям относятся все виды механических примесей с удельной плотностью большей, чем у воды и волокна.

Общим в турбосепараторах любой конструкции является то, что для минимизации затрат электроэнергии на транспортировку макулатурной массы по трубопроводу и подачу макулатурной массы через тангенциальный патрубок в турбосепаратор скорость подачи массы выбирают в пределах 2,2-3,0 м/с.

Все типы турбосепараторов имеют принципиально одинаковую конструкцию. Турбосепаратор фирмы "Voith" (Смоляницкий Б.З. Переработка макулатуры, М, Лесная промышленность, 1980, С.48-61) имеет горизонтально расположенный цилиндрический корпус с размещенной внутри него приемной камерой для поступающей на обработку макулатурной массы. На одной из торцевых сторон цилиндрического корпуса закреплена откидная крышка, в центре которой вмонтирован патрубок для удаления из приемной камеры массы с легкими загрязнениями. В нижней части цилиндрического корпуса вблизи крышки вмонтирован патрубок для вывода тяжелых загрязнений. С противоположной стороны цилиндрического корпуса, возле торцевой стенки тангенциально встроен патрубок для тангенциальной подачи массы в приемную камеру. С этой же стороны к торцевой стенке корпуса и соосно с ним закреплена камера для очищенной (сортированной) макулатурной массы (прошедшей очистку и дороспуск) с патрубком для удаления ее из камеры. Обе камеры разделены между собой вертикально установленным ситом. В приемной камере для подлежащей обработке макулатурной массы, соосно с камерой и вблизи рабочей поверхности сита размещен ротор с лопастями. Ротор приводится во вращательное движение при помощи вала от электропривода.

Процесс очистки и дороспуска макулатурной массы от тяжелых и легких загрязняющих включений в упомянутом турбосепараторе заключается в следующем. Макулатурная масса поступает в приемную камеру турбосепаратора через тангенциально встроенный патрубок и под воздействием энергии вращения лопастей ротора приходит во вращательное движение вокруг оси камеры. Скорость вращения массы возрастает с увеличением частоты вращения ротора. Вращающийся вокруг оси камеры поток массы одновременно движется и вдоль внутренней цилиндрической поверхности корпуса в сторону его откидной крышки и затем, меняя направление своего движения, возвращается по центральной части вдоль оси приемной камеры к ротору и ситу. Под действием возникающих во вращающемся потоке массы центробежных сил тяжелые загрязняющие включения отбрасываются к цилиндрической стенке приемной камеры и вместе с движущимся потоком направляются в сторону откидной крышки корпуса - в отверстие патрубка для вывода тяжелых загрязнений. Под воздействием радиального перепада давления в приемной камере турбосепаратора, возникающем вследствие действия центробежной силы, легкие загрязняющие включения устремляются к оси камеры, удерживаются там и удаляются через патрубок, расположенный в центральной части откидной крышки. Вместе с легкими загрязняющими включениями через этот патрубок выводят 10-20% макулатурной массы.

Дороспуск крупных компонентов (лепестков) макулатуры на отдельные волокна происходит в результате воздействия на них напряжений сдвига в пространстве между рабочей поверхностью сита и поверхностью лопастей ротора. Макулатурная масса после дороспуска и грубой очистки проходит через отверстия сита в камеру для сортированной массы и удаляется из нее через выходной патрубок. Качество сортированной массы улучшается с уменьшением диаметра отверстий сита и увеличением частоты вращения ротора. Производительность турбосепаратора увеличивается с увеличением диаметра отверстий сита и частоты вращения ротора.

Однако цилиндрическое выполнение корпуса турбосепаратора в процессе работы обусловливает длинный путь спиралеобразного движения абразивных тяжелых загрязняющих включений по внутренней цилиндрической поверхности приемной камеры в сторону откидной крышки корпуса в патрубок для вывода тяжелых загрязнений (отходов), что вызывает быстрый износ стенки корпуса и сокращение срока эксплуатации турбосепаратора.

Кроме того, конструкция описанного турбосепаратора характеризуется низкой избирательной способностью, выражающейся с одной стороны, в том, что в удаляемой из приемной камеры макулатурной массе с легкими загрязнениями содержится большой количество крупных лепестков нераспустившейся макулатуры, которые составляют потери высококачественного волокна, а с другой стороны - в том, что в сортированную массу попадает большое количество легких загрязнений.

Оптимальной эффективности работы турбосепаратора достигают при массовой доле волокна в суспензии 3,0%. При дальнейшем повышении значения этого параметра эффективность работы снижается.

Известен также турбосепаратор фирмы "Escher Wyss" под названием "Fiberizer" (Смоляницкий Б.З. Переработка макулатуры, М, Лесная промышленность, 1980, С.55-57).

Турбосепаратор "Fiberizer" состоит из следующих конструктивных элементов:

- горизонтально расположенного конического корпуса с размещенной внутри него конической приемной камерой для обработки макулатурной массы;

- тангенциального патрубка, встроенного у меньшего основания корпуса - для тангенциальной подачи массы в приемную камеру;

- откидной крышки у большего основания корпуса с патрубком для удаления из приемной камеры массы с легкими загрязняющими включениями, встроенного в центральной части откидной крышки;

- патрубка для вывода тяжелых загрязняющих включений из приемной камеры, размещенного в нижней ее части возле откидной крышки корпуса;

- перфорированного сита для очистки макулатурной массы от загрязняющих включений, расположенного у меньшего основания конического корпуса;

- камеры для очищенной макулатурной массы из прошедшего через отверстия сита и очищенного волокнистого полуфабриката с патрубком для удаления его из приемной камеры;

- ротора с лопастями, размещенного в конической приемной камере вблизи поверхности сита и соосно с камерой и ситом;

- вала, расположенного соосно с конической приемной камерой и проходящего через центральную часть сита, при этом на одном конце вала закреплен ротор с лопастями, а другой конец вала связан с электроприводом. При этом ротор выполнен в виде диска, к которому закреплены в радиальном направлении лопасти и при помощи которого ротор с лопастями крепится к приводному валу. Каждая лопасть имеет по всей длине в передней ее части рабочую плоскость, а с тыльной стороны вакуумную камеру. Лопасти закреплены к диску таким образом, что все рабочие плоскости лопастей расположены параллельно поверхности сита и отстоят от нее на расстояние 1,2-2,0 мм.

Работа по очистке макулатурной массы в турбосепараторе "Fiberizer" заключается в следующем. Макулатурная масса поступает в приемную камеру турбосепаратора через тангенциально расположенный патрубок и приходит во вращательное движение вокруг оси приемной камеры. В результате вращательного движения лопастей ротора скорость вращения потока возрастает. Вместе с увеличением скорости вращения потока увеличивается и центробежная сила. Вращающийся поток массы одновременно движется и вдоль внутренней конической поверхности корпуса в сторону откидной крышки. Не достигнув ее, поток меняет направление своего движения и возвращается по центральной части вдоль оси приемной камеры к ротору. Под действием центробежной силы тяжелые включения отбрасываются к стенке приемной камеры и, продвигаясь вперед в направлении откидной крышки корпуса, стекают в отверстие патрубка для улавливания этих загрязнений. Вследствие радиального перепада давления в приемной камере турбосепаратора, возникающего под действием центробежной силы, легкие загрязняющие включения сосредотачиваются и поддерживаются во взвешенном состоянии вдоль оси вращающегося потока, откуда они удаляются через патрубок, расположенный в центральной части откидной крышки. Вместе с легкими загрязняющими включениями через этот патрубок выводят 10-20% макулатурной массы.

Разделение мелких и крупных компонентов нераспустившейся макулатуры на отдельные волокна происходит в пространстве между поверхностью сита и рабочей плоской поверхностью лопастей ротора в результате трения этих компонентов между собой и воздействия напряжений сдвига между лопастями ротора и поверхностью сита. Очищенная и отсортированная масса, прошедшая через отверстия сита, удаляется из камеры для очищенной массы через выходной патрубок.

Турбосепаратор "Fiberizer" выбран нами в качестве прототипа как наиболее близкий по технической сущности.

Упомянутый турбосепаратор характеризуется низкой избирательной способностью по отделению в приемной камере из макулатурной массы легких загрязняющих включений.

С одной стороны, низкая избирательная способность турбосепаратора выражается в том, что при обработке макулатурной массы вместе с массой с легкими загрязняющими включениями из приемной камеры турбосепаратора, кроме волокна и пучков волокон, удаляется большое количество мелких и крупных лепестков нераспустившейся макулатуры, которые во избежание потерь годного волокна подлежат отделению от легких загрязняющих включений и использованию в производстве бумажной продукции. В зависимости от количества компонентов волокнистого происхождения в массе с легкими загрязняющими включениями ее подвергают той или иной обработке в дополнительном оборудовании с последующим отделением из массы при помощи сортировок легких загрязняющих включений. Схемы для дополнительной обработки этой массы и удаления из нее легких загрязняющих включений являются громоздкими и энергоемкими.

Избирательная способность турбосепаратора по отделению в его приемной камере легких загрязняющих включений от лепестков нераспустившейся макулатуры, составляющих потери годного волокна с отходами, определяют ситовым анализом путем просеивания пробы массы с легкими отходами на сите с диаметром отверстий 1,0 мм и вычисляют по формуле

где: τ₁ - избирательная способность турбосепаратора по отделению в его приемной камере легких загрязняющих включений от лепестков нераспустившейся макулатуры, %;

a₁ - масса абсолютно сухих компонентов волокнистого происхождения в остатке на сите после просеивания пробы массы с легкими загрязняющими включениями, г;

b₁ - масса абсолютно сухих компонентов волокнистого и неволокнистого происхождения пробы массы с легкими загрязняющими включениями, г.

С другой стороны, низкая избирательная способность турбосепаратора обусловливает попадание в очищенную (сортированную) массу повышенного количества легких загрязняющих включений, что требует установки в технологическую схему приготовления бумажной массы дополнительного сортирующего оборудования для очистки массы от легких загрязняющих включений.

Количественно избирательную способность турбосепаратора, обусловливающую попадание в очищенную (сортированную) массу легких загрязняющих включений оценивают также при помощи ситового анализа путем просеивания пробы очищенной массы на сите с диаметром отверстий 1,0 мм и вычисляют по формуле

где: τ₂ - избирательная способность турбосепаратора по очистке сортированной массы от легких загрязняющих включений, %;

а₂ - масса абсолютно сухих легких загрязняющих включений, изъятых из остатка на сите после просеивания пробы очищенной в турбосепараторе массы, г;

b₂ - масса абсолютно сухих компонентов волокнистого и неволокнистого происхождения пробы очищенной в турбосепараторе массы, г.

Причина плохой избирательной способности турбосепаратора заключается в несовершенстве конструкции турбосепаратора, приводящем к тому, что в процессе его работы не обеспечивается достаточная скорость вращения сдвигового потока макулатурной массы вокруг оси приемной камеры, а значит и малые значения гидродинамической (напряжения сдвига) и центробежной сил, являющихся движущими силами процесса отделения из макулатурной массы в приемной камере легких загрязняющих включений.

Задачей изобретения является повышение избирательной способности турбосепаратора по отделению в приемной камере из макулатурной массы легких загрязняющих включений.

Указанный технический результат достигается тем, что турбосепаратор, включающий конический корпус с размещенной внутри него конической приемной камерой для поступающей на обработку макулатурной массы, тангенциальный патрубок, встроенный у меньшего основания корпуса для тангенциальной подачи массы в приемную камеру, откидную крышку у большего основания конического корпуса с патрубком для удаления из приемной камеры массы с легкими загрязняющими включениями, встроенным в центральной части откидной крышки, патрубок для вывода тяжелых загрязняющих включений из приемной камеры, размещенный в нижней ее части, перфорированное сито для очистки макулатурной массы от загрязняющих включений, расположенное у меньшего основания конического корпуса, камеру для очищенной макулатурной массы с патрубком для удаления ее из камеры, ротор с лопастями, размещенный в приемной камере вблизи поверхности сита и соосно с камерой и ситом, вал, расположенный соосно с конической приемной камерой и проходящий через центральную часть сита, при этом на одном конце вала закреплен ротор с лопастями, а другой конец вала связан с электроприводом, в соответствии с изобретением каждая лопасть ротора снабжена лопаткой, прикрепленной при помощи кронштейна к свободному концу лопасти, при этом лопатка в продольном сечении имеет вид прямой трапеции с площадью не менее трети площади поперечного сечения выходного отверстия тангенциального патрубка и расположена в радиальном направлении по нормали к плоскости вращения лопастей ротора таким образом, что средняя линия трапеции либо лежит в плоскости поперечного сечения турбосепаратора, проходящей по продольной оси внутреннего канала тангенциального патрубка, либо параллельна ей и отстоит от нее на расстояние не более 200 мм.

Достижение технического результата не зависит от того, как расположен конический корпус турбосепаратора - горизонтально или вертикально.

Наибольший технический результат достигается тем, что поверхность лопатки, обращенная к внутренней поверхности корпуса, расположена концентрично ей и отстоит от нее на расстояние 1-150 мм.

Конструкция предлагаемого турбосепаратора (горизонтального) изображена на фиг.1 и 2:

фиг.1 - турбосепаратор, продольное сечение;

фиг.2 - турбосепаратор, поперечное сечение по стрелкам А-А. Турбосепаратор (фиг.1 и 2) состоит из следующих конструктивных элементов:

- горизонтального конического корпуса 1 с размещенной внутри него конической приемной камерой 2 для обработки макулатурной массы;

- тангенциального патрубка 3, встроенного у меньшего основания корпуса 1 и предназначенного для тангенциальной подачи массы в приемную камеру 2;

- откидной крышки 4 у большего основания корпуса 1 с патрубком 5 для удаления из приемной камеры 2 массы с легкими загрязняющими включениями, встроен в центральной части откидной крышки 4;

- патрубка 6, размещенного в нижней части у большего основания корпуса 1 возле откидной крышки 4 и предназначенного для удаления из приемной камеры тяжелых загрязняющих включений;

- камеры 7 для очищенной макулатурной массы, расположенной у меньшего основания корпуса 1;

- патрубка 8, соединенного с камерой 7 и предназначенного для удаления из нее очищенной макулатурной массы;

- перфорированного сита 9, расположенного между конической приемной камерой 2 и камерой 7 и предназначенного для очистки макулатурной массы от загрязняющих включений;

- ротора 10 с лопастями 11, размещенного в конической приемной камере и соосно с ней вблизи поверхности сита 9 и предназначенного для организации вращающегося сдвигового потока массы внутри приемной камеры 2 и дороспуска макулатурной массы;

- вала 12, расположенного соосно с конической приемной камерой 2 и проходящего через центральную часть сита 9. На одном конце вала закреплен ротор 10 с лопастями 11, а другой конец вала связан с электроприводом. Каждая лопасть 11 ротора 10 снабжена лопаткой 13. В продольном сечении лопатка имеет вид прямой трапеции. Лопатка закреплена при помощи кронштейна 14 к свободному концу лопасти 11 по нормали к плоскости вращения лопастей ротора 10 таким образом, что средняя линия трапеции либо лежит в плоскости поперечного сечения турбосепаратора, проходящей по продольной оси внутреннего канала тангенциального патрубка, либо параллельна ей и отстоит от нее в ту или иную сторону на расстояние не более 200 мм. Поверхность 15 лопатки 13, обращенная к внутренней поверхности корпуса 2, расположена концентрично ей и отстоит от нее на расстояние 1-150 мм. Возможно и другое расположение лопаток относительно внутренней поверхности корпуса 1, но приведенное концентрическое их расположение с соблюдением указанного расстояния обеспечивает наибольший технический результат.

Макулатурная масса, характеризующаяся флокулированной внутренней структурой потока, поступает под давлением 300-350 кПа (3,0-3,5 кгс/см²) со скоростью 2,2-3,0 м/с через тангенциально встроенный в корпусе 1 патрубок 3 в коническую приемную камеру 2 турбосепаратора. Вращающиеся с большой окружной скоростью лопатки 13, закрепленные к лопастям 11 ротора 10, сообщают поступающему в приемную камеру 2 из тангенциального патрубка 3 потоку макулатурной массы гораздо большую по сравнению с прототипом окружную скорость движения вблизи внутренней конической стенки корпуса 1. Под воздействием большого значения гидродинамической силы поток с флокулированной внутренней структурой превращается в диспергированный (дефлокулированный) ламинизированный сдвиговый поток с ориентированными по потоку волокнами. Под воздействием же кинетической энергии этого потока возле внутренней конической стенки корпуса 1 образуется периферийный вращающийся сдвиговый поток массы. Одновременно под воздействием энергии вращения лопастей 11 ротора 10 создается второй центральный вращающийся в том же направлении сдвиговый поток массы. Оба эти потока образуют единый вращающийся в одном направлении вокруг оси приемной камеры сдвиговый поток с градиентом скорости не менее 260 с¹, при котором внутренняя структура этого потока поддерживается в состоянии диспергированного ламинизированного сдвигового потока с ориентированными по потоку волокнами. Скорость вращения обоих потоков увеличивается с увеличением угловой скорости вращения ротора 10 с лопастями 11 и лопатками 13. Движение вращающегося вокруг оси приемной камеры 2 возле внутренней конической стенки периферийного сдвигового потока происходит одновременно и вдоль этой стенки в сторону откидной крышки 4 корпуса 1. При этом скорость вращения периферийного сдвигового потока является максимальной в той части приемной камеры 2, где вращаются лопатки 13 ротора 10 с лопастями 11 и постепенно уменьшается в процессе продвижения в сторону откидной крышки 4. Не достигнув откидной крышки 4, вращающийся периферийный сдвиговый поток меняет направление своего движения на обратное и в центральной части приемной камеры 2 образует начало вращающегося центрального сдвигового потока, который направляется вдоль оси приемной камеры в сторону вращающегося ротора 10 с лопастями 11 и сита 9. Скорость вращения центрального сдвигового потока увеличивается в направлении от откидной крышки 4 к вращающемуся ротору 10 с лопастями 11 до максимума. Таким образом, скорость вращения периферийного и центрального сдвиговых потоков постепенно увеличивается в направлении от откидной крышки 4 к вращающемуся ротору 10 с лопастями 11 и лопатками 13, где она достигает максимального своего значения.

Под воздействием центробежной силы во вращающемся периферийном сдвиговом потоке тяжелые загрязнения отбрасываются к внутренней конической стенке корпуса 1 и, продвигаясь вместе с вращающимся периферийным потоком в направлении откидной крышки 4 и попадая в отверстие патрубка 6 для тяжелых загрязнений, удаляются из приемной камеры 2. Одновременно, под воздействием центробежной и гидродинамической сил легкие загрязняющие включения, характеризующиеся значительно меньшей, чем у воды и волокна, удельной плотностью, перемещаются из периферийного сдвигового потока в центральный сдвиговой поток и далее устремляются к его оси и оси приемной камеры 2, скапливаются и удерживаются там. Под воздействием тех же сил крупные компоненты волокнистого происхождения с удельной плотностью незначительно большей, чем у воды (1,1 г/см³), также приводятся в движение в радиальном направлении к оси приемной камеры 2. При этом скорость движения частиц в указанном направлении неодинакова и зависит от их размера. Чем больше размер частицы, тем больше действующая на нее гидродинамическая сила и тем больше скорость ее движения в ту концентрическую зону вращающегося центрального сдвигового потока, где все силы, действующие на нее, уравновешиваются. Пребывание же макулатурной массы в приемной камере 2 в состоянии диспергированного (дефлокулированного) ламинизированного сдвигового потока с ориентированными по потоку волокнами способствует беспрепятственному перемещению легких загрязнений и крупных компонентов волокнистого происхождения в соответствующие концентрические зоны центрального сдвигового потока. Таким образом, частицы различных размеров сосредотачиваются в различных, характерных для них энергетических (силовых) концентрических зонах вращающегося центрального сдвигового потока, но не совпадающих с осевой зоной размещения легких загрязнений. При этом зоны с увеличивающимися по размеру частицами располагаются в направлении от внутренней конической стенки корпуса 1, где располагается зона с самыми мелкими волокнистыми компонентами (волокнами и пучками волокон) до близкой к центральной части сдвигового потока, где располагается зона с самыми крупными лепестками нераспустившейся макулатуры. По мере продвижения вращающегося периферийного сдвигового потока макулатурной массы вдоль внутренней конической поверхности корпуса 1 в направлении его откидной крышки 4 все крупные компоненты волокнистого и неволокнистого происхождения перемещаются из этого потока в центральный сдвиговой поток. В непосредственной близости от откидной крышки 4 в приемной камере 2 периферийный сдвиговой поток превращается в пространственный вращающийся вокруг оси приемной камеры сдвиговой поток волокнистой массы, прошедшей грубую очистку от всех видов загрязняющих включений и лепестков нераспустившейся макулатуры, со степенью помола волокна на 2-3°ШР большей, чем в исходной массе. Под воздействием избыточного давления массы в приемной камере 2 турбосепаратора через патрубок 5, расположенный в центральной части откидной крышки 4, удаляют легкие загрязнения, сосредоточенные по оси приемной камеры. Для более полного удаления из приемной камеры легких загрязняющих включений вместе с ними удаляют 10-20% волокнистой массы (из образовавшегося пространственного вращающегося вблизи откидной крышки 4 и патрубка 5 сдвигового потока массы), уже прошедшей грубую очистку от загрязняющих включений и лепестков нераспустившейся макулатуры. Массу с таким композиционным составом, уже без дополнительной обработки, легко и без потерь волокна разделяют на легкие загрязнения, подлежащие вывозу в отвал, и волокнистую массу, пригодную по качеству очистки от загрязняющих включений, степени роспуска и степени помола волокна для соединения с очищенной (сортированной) в турбосепараторе макулатурной массой. В данном случае при обработке макулатурной массы в предлагаемом турбосепараторе по сравнению с обработкой массы в турбосепараторе по прототипу уже не требуется дополнительная обработка массы с легкими загрязнениями перед их отделением.

Из того же пространственного вращающегося вокруг оси приемной камеры 2 возле откидной крышки 4 сдвигового потока массы берет начало и формируется вращающийся в том же направлении, что и периферийный, центральный вращающийся сдвиговой поток, который движется вдоль оси приемной камеры 2 в сторону вращающегося ротора 10 с лопастями 11 и лопатками 13 со скоростью, определяемой гидравлической пропускной способностью сита 9. По пути к ротору центральный сдвиговой поток массы, уже прошедшей грубую очистку от легких загрязнений и лепестков нераспустившейся макулатуры, снова густо насыщается из периферийного сдвигового потока крупными лепестками макулатуры и направляется на дороспуск.

Дефлокулированная в самом начале макулатурная масса легко проходит через отверстия сита в камеру 7 для очищенной (сортированной) массы, а поверхностью сита задерживаются только лепестки нераспустившейся макулатуры. Дороспуск задержанных ситом лепестков нераспустившейся макулатуры на отдельные волокна происходит в пространстве между поверхностью сита и рабочей плоской поверхностью лопастей ротора в результате трения лепестков между собой и воздействия напряжений сдвига в массе между лопастями ротора и поверхностью сита. Очищенная и отсортированная масса, прошедшая через отверстия сита, удаляется из камеры 7 через выходной патрубок 8.

Организация периферийного и центрального сдвиговых потоков в приемной камере аналогична как в случае горизонтального, так и в случае вертикального расположения корпуса турбосепаратора, в связи с чем как при вертикальном, так и при горизонтальном расположении корпуса получается аналогичный технический результат.

В результате сравнения избирательной способности предлагаемого турбосепаратора и прототипа в процессе их работы на одной и той же макулатурной массе, приготовленной из макулатуры марки МС-6 ГОСТ 10700-89, давлении массы на входе 350 кПа (3,5 кгс/см²), перепаде давления по обе стороны сита 50 кПа (0,5 кгс/см²), скорости вращения ротора 560 об/мин, количестве отбора массы с легкими загрязнениями 12% от поступающей на вход турбосепаратора, массовой доле твердых компонентов в макулатурной массе 2,8% определено следующее.

Избирательная способность предлагаемого турбосепаратора по отделению в его приемной камере легких загрязнений от лепестков нераспустившейся макулатуры составляет 98,7% против 83,1% прототипа.

Избирательная способность предлагаемого турбосепаратора по предотвращению попадания легких загрязнений в очищенную массу составляет 99,98% против 99,10% прототипа.

Таким образом, избирательная способность предлагаемого турбосепаратора как в отношении отделения в его приемной камере легких загрязнений от лепестков нераспустившейся макулатуры, так и в отношении предотвращения попадания легких загрязнений в очищенную массу гораздо выше, чем прототипа.

Предназначено для использования в целлюлозно-бумажной промышленности на начальных этапах приготовления бумажной массы из макулатуры, а именно для грубой доочистки макулатурной массы от легких и тяжелых загрязняющих включений и одновременного ее дороспуска. Турбосепаратор включает конический корпус с размещенной внутри него конической приемной камерой для поступающей на обработку макулатурной массы, тангенциальный патрубок, встроенный у меньшего основания корпуса для тангенциальной подачи массы в приемную камеру, откидную крышку у большего основания конического корпуса с патрубком для удаления из приемной камеры массы с легкими загрязняющими включениями, встроенным в центральной части откидной крышки. Кроме того, он включает патрубок для вывода тяжелых загрязняющих включений из приемной камеры, размещенный в нижней части корпуса, перфорированное сито для очистки макулатурной массы от загрязняющих включений, расположенное у меньшего основания конического корпуса, камеру для очищенной макулатурной массы с патрубком для удаления ее из камеры. А также ротор с лопастями, размещенный в приемной камере вблизи поверхности сита и соосно с камерой и ситом, вал, расположенный соосно с конической приемной камерой и проходящий через центральную часть сита, при этом на одном конце вала закреплен ротор с лопастями, а другой конец вала связан с электроприводом. Каждая лопасть ротора снабжена лопаткой, прикрепленной к свободному концу лопасти. Лопатка в продольном сечении имеет вид прямой трапеции с площадью не менее трети площади поперечного сечения выходного отверстия тангенциального патрубка и расположена в радиальном направлении по нормали к плоскости вращения лопастей ротора таким образом, что средняя линия трапеции либо лежит в плоскости поперечного сечения турбосепаратора, проходящей по продольной оси внутреннего канала тангенциального патрубка, либо параллельна ей и отстоит от нее на расстояние не более 200 мм. Поверхность лопатки, обращенная к внутренней поверхности корпуса, расположена концентрично ей и отстоит от нее на расстояние 1-150 мм. Обеспечивается качество очистки за счет повышения избирательной способности турбосепаратора по отделению в приемной камере из макулатурной массы легких загрязняющих включений. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Турбосепаратор, включающий конический корпус с размещенной внутри него конической приемной камерой для поступающей на обработку макулатурной массы, тангенциальный патрубок, встроенный у меньшего основания корпуса для тангенциальной подачи массы в приемную камеру, откидную крышку у большего основания конического корпуса с патрубком для удаления из приемной камеры массы с легкими загрязняющими включениями, встроенным в центральной части откидной крышки, патрубок для вывода тяжелых загрязняющих включений из приемной камеры, размещенный в нижней ее части, перфорированное сито для очистки макулатурной массы от загрязняющих включений, расположенное у меньшего основания конического корпуса, камеру для очищенной макулатурной массы с патрубком для удаления ее из камеры, ротор с лопастями, размещенный в приемной камере вблизи поверхности сита и соосно с камерой и ситом, вал, расположенный соосно с конической приемной камерой и проходящий через центральную часть сита, при этом на одном конце вала закреплен ротор с лопастями, а другой конец вала связан с электроприводом, отличающийся тем, что каждая лопасть ротора снабжена лопаткой, прикрепленной к свободному концу лопасти, при этом лопатка в продольном сечении имеет вид прямой трапеции с площадью не менее трети площади поперечного сечения выходного отверстия тангенциального патрубка и расположена в радиальном направлении по нормали к плоскости вращения лопастей ротора таким образом, что средняя линия трапеции либо лежит в плоскости поперечного сечения турбосепаратора, проходящей по продольной оси внутреннего канала тангенциального патрубка, либо параллельна ей и отстоит от нее на расстоянии не более 200 мм.2. Турбосепаратор по п.1, отличающийся тем, что поверхность лопатки, обращенная к внутренней поверхности корпуса, расположена концентрично ей и отстоит от нее на расстоянии 1-150 мм.