УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРОМЫВАНИЯ И ОБЕЗВОЖИВАНИЯ ЦЕЛЛЮЛОЗНОЙ МАССЫ Российский патент 2012 года по МПК D21C9/06 D21C9/18 

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к промыванию и обезвоживанию целлюлозной массы и, в частности, к промывному/обезвоживающему устройству с одним или, предпочтительно, двумя взаимодействующими цилиндрическими прессующими валиками.

Уровень техники

Промывание целлюлозной массы является ключевой операцией в установке химического получения волокнистой массы. Существует много различных доступных типов устройств для промывания и обезвоживания, некоторые из которых основаны на промывании посредством сжатия целлюлозной массы, такого, при котором текучая среда удаляется.

Общеизвестный тип промывного пресса имеет два взаимодействующих цилиндрических прессующих валика с их центром вращения, размещенным в одной горизонтальной плоскости. Внешняя поверхность каждого прессующего валика перфорирована и во время функционирования целлюлозная масса вводится в ограниченное пространство между перфорированной поверхностью валика и ограничительным элементом, таким как бак, посредством чего полотно целлюлозной массы образуется на перфорированной поверхности валика. Прессующие валики размещены с возможностью вращения в противоположных направлениях для того, чтобы перемещать соответствующие полотна целлюлозной массы в направлении вращения для прессования в так называемом месте сдавливания или зажима, где расстояние между прессующими валиками является наименьшим.

Жидкость, удаленная из целлюлозной массы (т.е. фильтрат), проходит через перфорированную поверхность валика в направлении радиально внутрь и может, например, перемещаться к концам соответствующего прессующего валика посредством аксиальных каналов для фильтрата. Обычно имеется емкость для фильтрата, размещенная в соединении с промывным прессом для сбора всего фильтрата, полученного в результате промывания в прессе. Часто имеется подача промывной жидкости к промывному прессу, и поскольку промывная жидкость вытесняет жидкость целлюлозной массы, принцип промывания в этом случае будет комбинацией обезвоживания, вытеснения и прессования.

Промывной пресс описанного общего типа раскрыт, например, в патенте US 3980518.

Другим примером промывного пресса описанного общего типа является промывной пресс, раскрытый в EP 1035250. Целью этого промывного пресса является улучшение полного обезвоживания, и этот конкретный промывной пресс имеет конструкцию бака, в которой бак является сходящимся по направлению к внешней поверхности прессующего валика в направлении вращения прессующего валика. Бак приспособлен для охватывания внешней поверхности прессующего валика от камеры втекания целлюлозной массы, расположенной в области наивысшей точки прессующего валика, и дополнительно огибает по меньшей мере 230° внешней периферии поверхности, так что образованное полотно целлюлозной массы вынуждено проходить между внешней поверхностью и баком по меньшей мере 230° периферии, при этом находясь под действием сходящегося бака, перед тем как волокнистое полотно достигнет конечного сдавливания между прессующими валиками.

Проблемой, связанной с промывным прессом с замкнутой областью продолжительного схождения, является тенденция закупоривания суспензии целлюлозной массы в ограниченной области между баком и внешней поверхностью прессующего валика. Закупоривание суспензии целлюлозной массы приводит к нежелательным остановкам в работе промывного пресса с длительными очистными операциями и, как результат, к снижению производства. Другая проблема, связанная с таким промывным прессом, состоит в том, что распределение давления, связанное со сходящимся промежутком, приводит к достаточно тяжелым условиям обработки суспензии целлюлозной массы, ограниченной в промежутке между внешней поверхностью прессующего валика и окружающим баком. Давление, созданное сходящейся геометрией, вытесняет не только текучую среду из волокнистой суспензии, но также волокна через перфорационные отверстия внешней поверхности прессующего валика. Это приводит к потерям ценных волокон, что приводит к снижению выпуска продукции целлюлозной массы, выходящей из промывной/обезвоживающей операции. Кроме того, волокна в фильтрате усложняют обработку фильтрата и могут нуждаться во внешнем оборудовании для возвращения волокон из фильтрата. Это имеет место, особенно если фильтрат прочищается для внешней обработки или для получателя. Другой проблемой, связанной с промывными прессами со сходящимися профилями бака, является возникновение сил трения, действующих на структуру бака, что требует сильно нагруженной поддерживающей структуры для структуры бака, вымогая увеличенную стоимость для поддерживающей нагрузочной структуры.

Соответственно, имеется необходимость в сокращении проблем для промывного пресса, связанных с промывным прессом описанного выше вида.

Сущность изобретения

Основной целью данного изобретения является обеспечение улучшенного устройства для промывания целлюлозной массы. Конкретной целью является достижение улучшенной работоспособности промывного пресса с цилиндрическими прессующими валиками, где достаточно большая часть периферии прессующих валиков охватывается баком. Другой целью является сокращение волоконного содержания в выходном потоке фильтрата из промывного пресса. Кроме того, другие цели обеспечивают промывные прессы, в которых обработанная волокнистая суспензия подвергается более мягким условиям, заключающим в себе меньшие повреждения для волокон в суспензии, и обеспечивают промывные прессы, которые являются менее чувствительными к изменениям показателей, например концентрации и потока суспензии целлюлозной массы, поступающей в промывной пресс.

Эти цели достигнуты согласно прилагаемой формуле изобретения.

Вкратце, настоящее изобретение основано на осознании того, что распределение давления, созданного сходящейся геометрией, не является необходимым для достижения желаемого объема выпуска вместе с удовлетворительным промыванием и обезвоживанием для промывного пресса, в котором основная часть периферии валика охватывается баком. Ранее считалось, что суспензия целлюлозной массы проталкивается по направлению к внешней поверхности прессующего валика посредством форсирующей геометрии, т.е. сходящегося бака. Однако благодаря недавним результатам было показано, что волокнистая суспензия может быть промыта и обезвожена эффективным образом посредством допущения формирования волокнистой суспензии рядом с внешней поверхностью прессующего валика в более открытой геометрии. Давление в ограниченном пространстве между прессующим валиком и баком создается в зависимости от свойств осушения суспензии целлюлозной массы, и суспензия целлюлозной массы сама решает, как и где быть осушенной. В результате это также приводит к более мягкой обработке суспензии целлюлозной массы с меньшим количеством волокон в фильтрате. Проблемы работоспособности, например, обусловленные закупориванием суспензии целлюлозной массы, избегаются или сокращаются, вместе с этим достигается высокий объем и высокая промывная эффективность. Таким образом, отрицательные эффекты, связанные с промывным прессом вышеупомянутого типа, избегаются или сокращаются.

Таким образом, согласно данному изобретению устройство для промывания и обезвоживания целлюлозной массы, содержащее: прессующий валик, который размещен с возможностью вращения во время работы и который имеет перфорированную внешнюю поверхность для обезвоживания целлюлозной массы; неподвижную направляющую поверхность, размещенную на расстоянии от перфорированной внешней поверхности прессующего валика так, чтобы охватывать участок прессующего валика в периферийном направлении по меньшей мере вокруг 225° периферии прессующего валика, отсчитывая от входного отверстия до места сдавливания неподвижную направляющую поверхность, образующую по существу замкнутый бак по всему этому участку; проход для целлюлозной массы, образованный по существу между перфорированной внешней поверхностью прессующего валика и неподвижной направляющей поверхностью, так что во время функционирования целлюлозная масса, которая подводится в проход для целлюлозной массы, перемещается в направлении вращения и на конце прохода для целлюлозной массы прессуется в месте сдавливания, возможно, между указанным прессующим валиком и вторым прессующим валиком; и по меньшей мере одну область в проходе для целлюлозной массы, где промывная жидкость добавляется в проход для целлюлозной массы и где промывной фильтрат, вытесненный промывной жидкостью, затем осушается через перфорированную внешнюю поверхность прессующего валика. Кроме того, радиальное расстояние D между неподвижной направляющей поверхностью и соответствующим прессующим валиком является не сходящимся по существу по всему проходу для целлюлозной массы, охваченному неподвижной направляющей поверхностью, по направлению к месту сдавливания.

Предлагаемое промывное устройство приводит к ряду преимуществ, включающих в себя:

Минимизированный риск закупоривания.

Уменьшенное волоконное содержание в фильтрате.

Меньшую чувствительность к изменениям показателей концентрации и потока.

Улучшение общих свойств производительности, таких как минимизация необходимости быстрого реагирования на изменение условий работы с целью избегания закупоривания.

Также посредством применения параллельного несходящегося бака в обычном промывном прессе риск закупоривания существенно снижается, поскольку обезвоживание целлюлозной массы не является принудительным, что было бы в сходящемся баке. Тем не менее обнаружено, что обезвоживание одинаково эффективно в параллельном баке, и это обусловлено силой повышенного давления в баке, которая возрастает по мере того, как целлюлозная масса перемещается от входного отверстия целлюлозной массы к месту сдавливания. Это улучшает надежность промывного пресса и сводит время простоя к минимуму.

Производительность промывного пресса, среди прочего, определяется объемом обезвоживания конечного места сдавливания. Одним путем увеличения производительности промывного пресса является увеличение плотности целлюлозной массы до места сдавливания. Таким образом, работа по обезвоживанию, выполняемая в месте сдавливания, уменьшается, и, следовательно, производительность промывного пресса увеличивается.

Если длина окружающего бака увеличивается, время для обезвоживания до конечного места сдавливания становится больше. Если целлюлозная масса в течение этого дополнительного времени подвергается обезвоживающему давлению или посредством сходящейся геометрии, или посредством давления бака, плотность целлюлозной массы до места сдавливания будет выше, что будет приводить к более высокой производительности.

В сходящемся баке увеличенная длина бака и увеличенная плотность целлюлозной массы до места сдавливания будет предполагать значительно повышенный риск закупоривания целлюлозной массы. Это обусловлено тем фактом, что плотность целлюлозной массы в конце сходящегося бака будет выше и имеются трудности с прохождением узкого конца бака. С применением параллельного бака риск закупоривания значительно снижается, поскольку не существует ограничений в баке, которые могут обусловить закупоривание целлюлозной массы.

Краткое описание чертежей

Данное изобретение вместе с его дополнительными целями и преимуществами наиболее понятно из следующего описания со ссылками на приложенные чертежи, из которых:

Фиг.1 изображает схематичный поперечный разрез устройства для промывания, приводимого в качестве примера, в котором настоящее изобретение может быть применено;

Фиг.2 изображает схематичный вид в поперечном разрезе, иллюстрирующий положения для измерений давления в устройстве для промывания согласно данному изобретению;

Фиг.3 изображает схематичный вид, иллюстрирующий принцип оттекания целлюлозной массы назад от места зажима между двумя взаимодействующими прессующими валиками устройства для промывания в соответствии с Фиг.1 и 2;

Фиг.4 изображает схематичный чертеж в поперечном разрезе промывного пресса с расходящимся пространством между прессующим валиком и ограждающей направляющей поверхностью (предшествующий уровень техники);

Фиг.5 изображает схематичный чертеж в поперечном разрезе промывного пресса согласно одному варианту данного изобретения.

Подробное описание изобретения

В чертежах подобные или соответствующие элементы обозначены одинаковыми ссылочными позициями.

Фиг.1 иллюстрирует приводимое в качестве примера устройство для промывания, в котором настоящее изобретение может быть применено. Устройство 100 для промывания представляет обычный тип, описанный в разделе уровня техники, и содержит два взаимодействующих цилиндрических прессующих валика/барабана 102 внутри кожуха 103. Два прессующих валика 102 размещены с возможностью вращения в противоположных направлениях во время работы (как показано стрелками), и каждый имеет перфорированную внешнюю поверхность 104, такую как поверхность перфорированной металлической пластины. Устройство 100 для промывания дополнительно содержит направляющие поверхности 106, расположенные на расстоянии от перфорированной внешней поверхности 104 соответствующего прессующего валика 102, так чтобы частично охватывать прессующий валик в периферийном направлении, при этом образован проход 108 для целлюлозной массы между перфорированной внешней поверхностью 104 и направляющей поверхностью 106. Направляющие поверхности 106 составляют бак 107.

Во время работы целлюлозная масса, подаваемая из входного канала 109 для целлюлозной массы в проход 108 для целлюлозной массы, направляется направляющей поверхностью 106 в направлении вращения и прессуется в так называемом месте сдавливания или зажима 110 между прессующими валиками 102. В иллюстрированном примере целлюлозная масса подается с верхнего участка соответствующего прессующего валика 102 ко входу в проход 108 для целлюлозной массы, где образуется полотно 112 целлюлозной массы на перфорированной внешней поверхности 104. Обычно имеется распределительное средство некоторого вида (не изображенного на этой фигуре) для распределения целлюлозной массы равномерно вдоль длины прессующего валика 102. Прессующие валики 102 вращаются в противоположных направлениях для перемещения соответствующего полотна 112 целлюлозной массы в направлении вращения для прессования в месте сдавливания 110, где расстояние между прессующими валиками 102 наименьшее. В периферийном направлении проход 108 для целлюлозной массы продолжается от местоположения или области, где целлюлозная масса подводится на внешнюю поверхность 104 прессующего валика 102, к месту сдавливания 110 между прессующими валиками. Изображенные прессующие валики 102 содержат аксиальные каналы 114 для фильтрата, которые принимают фильтрат, который проходит через перфорированную внешнюю поверхность 104. Промывочная жидкость в этом примере подводится к полотну целлюлозной массы в двух различных точках (линии 116) на прессующий валик 102. Промывочная жидкость может, при необходимости, подводиться в большем количестве точек на прессующий валик или только в одной точке. Под термином точка следует понимать возможное включение некоторой протяженности в периферийном направлении. Целлюлозная масса выводится посредством винтового устройства 118, которое перемещает целлюлозную массу к последующему этапу процесса (не показано), такому как напорная труба, или другому устройству, где целлюлозная масса может быть разжижена и обработана.

Фиг.2 схематично изображает размещение датчиков (120) давления в промывном устройстве, таком как, например, устройство согласно Фиг.1, для измерения давления в различных положениях по всему баку. Первый датчик 120-1 давления расположен в первом положении Р1, размещенном приблизительно на расстоянии 45° в периферийном направлении, положение позиции 0° применительно к этому чертежу находится в крайней точке прессующего валика 102. Второй датчик 120-2 давления расположен во втором положении Р2, размещенном приблизительно на расстоянии 190°, и третий датчик 120-3 давления расположен в третьем положении Р3, размещенном приблизительно на расстоянии 250°, относительно близко к месту зажима 110. Положения на этом чертеже предназначены для иллюстрации примеров со ссылкой на периферийное направление и радиальное размещение датчиков давления и, конечно, могут быть изменены по желанию специалистом в данной области техники.

Долгое время считалось, что бак является полностью сообщающимся пространством. Таким образом, давление в баке, которое измерялось только в одной точке, затем принималось в качестве величины давления в баке для всего бака. Обычное положение для измерения давления в баке находилось у дна бака, т.е. вблизи самой низкой точки прессующего валика 102. В последнее время при измерениях давления в различных точках бака неожиданно было обнаружено, что давление в баке не является совершенно постоянным во всем баке, но возрастает по направлению к зоне зажима. Тот факт, что давление возрастает на протяжении всего бака, подразумевает, что прессующие валики 102 подтаскивают целлюлозную массу вперед в направлении зоны зажима. Это означает, что это не является нагнетанием, которое обеспечивает пресс, который толкает целлюлозную массу вперед в пресс. Наоборот, целлюлозная масса становится прикрепленной к валикам 102 из-за разницы давления вдоль полотна целлюлозной массы, и валики 102 последовательно протягивают целлюлозную массу вперед по направлению к месту зажима 110. Оказывается, что давление вблизи места зажима 110, главным образом, зависит от скорости выработки, при этом оказывается, что давление вблизи входного отверстия 109 для целлюлозной массы больше зависит от скорости потока целлюлозной массы, подводимой к промывному прессу 100.

Фиг.3 схематично изображает принцип обратного потока суспензии целлюлозной массы от места зажима и противотока по отношению к перемещению полотна 112 целлюлозной массы в проходе для целлюлозной массы во время работы двух взаимодействующих прессующих валиков 102 устройства для промывания согласно изобретению, такому как устройство, показанное на Фиг.1 и 2. Основной поток 130 целлюлозной массы, содержащий полотно 112 целлюлозной массы, прикрепленной к прессующему валику 102, перемещается в направлении вращения соответствующих прессующих валиков 102. Наивысшее давление достигается в месте зажима. Благодаря тому что давление снижается в направлении, противоточном по отношению к вращению прессующих валиков 102, также существует движущая сила для суспензии целлюлозной массы для потока в направлении, противоточном по отношению к основному потоку 130 целлюлозной массы. Поскольку бак промывного пресса согласно изобретению имеет сходящуюся геометрию, что может предполагать очень малый размер зазора вблизи зажатия, существует пространство для такого частичного потока суспензии 132 целлюлозной массы в противоточном направлении. Суспензия целлюлозной массы, протекающая в противоточном направлении, обуславливает гидравлический импульс. Неожиданно было обнаружено, что этот гидравлический импульс, переданный через полотно целлюлозной массы в проход для целлюлозной массы, привносит значительный эффект осушения на суспензию целлюлозной массы в проходе для целлюлозной массы, и, таким образом, нет необходимости для какой-либо сходимости прохода для целлюлозной массы до места зажима.

Частичный поток суспензии 132 целлюлозной массы необязательно имеет такую же концентрацию волокна, как в основном потоке 130. Обычно частичный поток 132 будет иметь более низкую концентрацию по сравнению с основным потоком 130, но также возможно получить частичный поток с более высокой концентрацией, чем основной поток. Частичные потоки 132 обычно меньше, чем соответствующие основные потоки 130.

Посредством объединения двух потоков 130 целлюлозной массы из проходов 108 для целлюлозной массы в клинообразном объеме перед местом зажима и сразу после самого конца неподвижных направляющих поверхностей 106 постепенное схождение создается в объединенном клинообразном объеме целлюлозной массы перед тем, как объединенные потоки целлюлозной массы входят в фактическое место зажима. Это схождение, таким образом, обусловлено только фактическим местом зажима и не обусловлено каким-либо схождением направляющих поверхностей 106. От места зажима гидравлически создается повышенное давление в полотнах целлюлозной массы, текущих в обратном направлении к потоку целлюлозной массы, при этом созданное давление улучшает осушение целлюлозной массы.

На основе этого понимания настоящее изобретение предлагает устройство, которое приспособлено использовать распределение давления, созданного самой суспензией целлюлозной массы, когда позволено более свободное течение.

Фиг.4 (предшествующий уровень техники) изображает обычное устройство 100 для промывания с проходом 108 для целлюлозной массы, сужающимся по направлению к внешней поверхности прессующего валика 102 в направлении к месту зажима 110.

Фиг.5 изображает устройство 100 для промывания согласно изобретению с проходом 108 для целлюлозной массы, имеющим по существу одинаковый размер зазора по всей периферии охватывающего бака. Радиальное расстояние D от прессующего валика 102 до направляющей поверхности 106 по существу одинаковое по всему основному участку прохода для целлюлозной массы, охватываемому направляющей поверхностью 106 в периферийном направлении, при этом основной участок следует понимать как содержащий большую часть бака 107, охватывающую прессующий валик 102. Под термином "по существу" относительно расстояния в этом контексте следует понимать содержание малых флуктуаций, обусловленных, например, нерегулярностями в направляющих поверхностях 106, охватывающих прессующие валики 102, или в самом прессующем валике.

Таким образом, проход 108 для целлюлозной массы имеет постоянный размер зазора, ограниченный радиальным расстоянием D. Иными словами, направляющая поверхность 106 в первом варианте осуществления по существу является равноотстоящей от внешней поверхности прессующего валика 102 по всей области, в основном, охваченной баком 107.

Однако в некоторых точках по всему проходу для целлюлозной массы, например, в областях, где промывная жидкость добавляется или в области входного отверстия 109 для целлюлозной массы, расстояние между внешней направляющей поверхностью 106 и внешней поверхностью прессующего валика 102 может отличаться от радиального расстояния D для остального участка прохода для целлюлозной массы (не показано). Такое отличающееся радиальное расстояние в данном описании обозначено D1, но не показано на чертежах. Предпочтительно радиальное расстояние между прессующим валиком 102 и направляющей поверхностью 106 в этих областях становится несколько больше или больше, чем постоянное радиальное расстояние D для основной части охваченной области, ограниченной баком 107 так что задерживающие поток выпуклости или тому подобное по-прежнему избегаются.

Обычно расстояние D1 отклоняется всего на 1-5 мм от радиального расстояния D основного участка прохода для целлюлозной массы. В связи с добавлением промывной жидкости здесь может быть расширение или набухание суспензии целлюлозной массы и проход 108 для целлюлозной массы может в этих областях быть несколько расширен с целью минимизации риска закупоривания в таких областях. Согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения радиальное расстояние D постоянно на протяжении более 80% прохода для целлюлозной массы. Радиальное расстояние D может находиться в диапазоне 10-200 мм, предпочтительно в диапазоне 20-60 мм и еще более предпочтительно около 40 мм на протяжении всей длины бака.

В другом предпочтительном варианте осуществления данного изобретения бак даже может быть смонтирован слегка расходящимся по направлению к месту зажима или по всей длине бака, или только в заданных частях. Например, бак может быть выполнен для расхождения несколько за или в окрестности точки добавления жидкости. В таком варианте изобретения радиальное расстояние может не только отличаться от радиального расстояния D для остального участка прохода для целлюлозной массы, но может расходиться в этой области и затем в отличие от варианта осуществления, описанного выше, оставаться одним и тем же или, возможно, больше расходиться на протяжении остального участка бака. Основной целью данного изобретения является устранить эффект, при котором бак сходится так, что проход для целлюлозной массы заблокирован. Эта цель обычно осуществляется при условии, что бак не является сходящимся ни в одной точке. Другой целью, однако, является не ухудшить обезвоживание целлюлозной массы так, чтобы целлюлозная масса, которая выходит из места зажима или сдавливания, была достаточно обезвожена. Сильно расходящийся бак может, что очевидно специалисту в данной области техники, препятствовать достижению этой цели. Однако некоторая расходимость в частях или по всей длине бака не имеет отрицательного эффекта для обезвоживания целлюлозной массы.

Избегая сходящейся геометрии, конечно, за исключением коротких участков, описанных выше, где радиальное расстояние D сначала расходится (D1) и затем сходится обратно к исходному радиальному расстоянию D, допускается более свободный поток суспензии целлюлозной массы, и давление в баке создается гидравлическим импульсом, создаваемым от места зажима и назад (в направлении против вращения прессующих валиков). Промывная жидкость, добавленная в промывной пресс, также может вносить вклад в распределение давления.

В предшествующем уровне техники суспензия целлюлозной массы проталкивалась в направлении внешней поверхности прессующего валика, при этом волокна могут быть протолкнуты через перфорационные отверстия прессующих валиков вместе с фильтратом. В устройстве согласно данному изобретению суспензия целлюлозной массы, если можно так выразиться, может решить, как и где быть обезвоженной, тем самым содержание волокон в фильтрате минимизировано, т.е. обезвоживание не является принудительным для суспензии целлюлозной массы, но происходит в темпе, который является естественным для свойств суспензии целлюлозной массы. Это осуществляется, поскольку суспензия целлюлозной массы больше не находится под влиянием геометрии бака по направлению внешней поверхности прессующего валика. Обезвоживание суспензии целлюлозной массы в промывном устройстве согласно изобретению, таким образом, предполагает, что волокна суспензии целлюлозной массы будут меньше подвергаться волоконным повреждениям.

На фиг.2 и 5 показано, что неподвижная направляющая поверхность 106 размещена для охватывания участка прессующего валика в периферийном направлении по меньшей мере вокруг 225° периферии прессующего валика, отсчитывая от входного отверстия к месту зажима, при этом место зажима определяется как точка, где два прессующих валика встречают друг друга, т.е. на высоте их соответствующих центров. С использованием обычной сходящейся геометрии проблемы, упомянутые выше, увеличиваются, когда проход для целлюлозной массы размещен по существу между перфорированной внешней поверхностью 104 прессующего валика 102 и его неподвижной направляющей поверхностью 106. Посредством устройства согласно данному изобретению с использованием несходящегося прохода для целлюлозной массы такие проблемы не возникают. Наоборот, удлинение прохода для целлюлозной массы оказывается предпочтительным для обезвоживания целлюлозной массы, так что более длинный проход для целлюлозной массы приводит к более эффективному обезвоживанию без создания каких-либо заметных недостатков.

Для того чтобы получить желаемое распределение давления, предпочтительно, чтобы бак за исключением отверстий для обезвоживания в прессующем валике был образован по существу в замкнутом пространстве. Таким образом, в дополнение к перфорационным отверстиям для обезвоживания прессующего валика, предпочтительно не должно быть отверстий или тому подобного в направляющих поверхностях 106, которые образуют внешнюю границу бака 107. Это особенно важно вблизи места зажима, поскольку давление, которое создается в месте зажима, будет потеряно, если имеются отверстия или другие «пути отхода» для фильтрата в этой области. Такая потеря давления, в свою очередь, предполагала бы, что давление не может быть достаточно высоким, чтобы создать градиент давления против перемещения целлюлозной массы по направлению к началу бака, при котором важный аспект данного изобретения был бы потерян.

Другое преимущество того, что геометрия бака является несходящейся, является тем фактом, что бóльшее открытое пространство между прессующим валиком 102 и баком 107 минимизирует тенденцию закупоривания суспензии целлюлозной массы. Поскольку допускается более свободный поток целлюлозной массы, всегда имеется возможность обратного течения, т.е. в направлении, противоположном основному потоку в направлении вращения прессующих валиков 102. Тенденция минимизированного закупоривания приводит к повышенной надежности устройства, так как нежелательные препятствия работе пресса устранены. Несходящаяся геометрия также делает возможным применять более высокое давление бака, измеряемое в нижней части бака.

Входное отверстие для целлюлозной массы на чертеже изображено как размещенное в области наивысшей точки прессующего валика. Однако равновозможно расположить входной канал для целлюлозной массы в другой точке, например в области самой низшей точки. Распределение давления, созданного вышеупомянутыми механизмами, не зависит от размещения входного канала для целлюлозной массы.

Хотя данное изобретение описано со ссылкой на конкретные иллюстрированные варианты осуществления, следует подчеркнуть, что оно также охватывает эквиваленты раскрытых признаков, а также изменение и варианты осуществления, которые очевидны специалисту в данной области техники. Таким образом, объем данного изобретения ограничен только формулой изобретения.

Изобретение относится к устройству для промывания и обезвоживания целлюлозной массы. Устройство содержит прессующий валик, который размещен с возможностью вращения во время работы и который имеет перфорированную внешнюю поверхность для обезвоживания целлюлозной массы. Неподвижная направляющая поверхность размещена на расстоянии от перфорированной внешней поверхности прессующего валика и образует по существу замкнутый бак на этом участке. Проход для целлюлозной массы образован между перфорированной внешней поверхностью прессующего валика и неподвижной направляющей поверхностью так, что во время работы целлюлозная масса перемещается в направлении вращения и на конце прохода для целлюлозной массы прессуется в месте сдавливания. При этом радиальное расстояние между неподвижной направляющей поверхностью и соответствующим прессующим валиком является не сходящимся по существу по всему проходу для целлюлозной массы, охваченному неподвижной направляющей поверхностью по направлению к месту сдавливания. Кроме того, вблизи к месту сдавливания неподвижная направляющая поверхность не имеет отверстия для вытекания жидкости, так что давление, которое создается в месте сдавливания, не теряется. Предложенное устройство повышает производительность обработки целлюлозной массы за счет уменьшения волоконного содержания в фильтрате и уменьшения риска закупоривания суспензии целлюлозной массы. 11 з.п. ф-лы, 5 ил.

1. Устройство (100) для промывания и обезвоживания целлюлозной массы, содержащее:
прессующий валик (102), который размещен с возможностью вращения во время работы и который имеет перфорированную внешнюю поверхность (104) для обезвоживания целлюлозной массы;
неподвижную направляющую поверхность (106), размещенную на расстоянии от перфорированной внешней поверхности (104) прессующего валика так, чтобы охватывать участок прессующего валика в периферийном направлении по меньшей мере вокруг 225° периферии прессующего валика, отсчитывая от входного отверстия к месту сдавливания, причем неподвижная направляющая поверхность (106) образует, по существу, замкнутый бак (107) на этом участке;
проход (108) для целлюлозной массы, образованный, по существу, между перфорированной внешней поверхностью (104) прессующего валика (102) и неподвижной направляющей поверхностью (106) так, что во время работы целлюлозная масса, которая подводится в проход для целлюлозной массы, перемещается в направлении вращения и на конце прохода для целлюлозной массы прессуется в месте сдавливания (110) между указанным прессующим валиком и вторым прессующим валиком;
по меньшей мере одну область в проходе для целлюлозной массы, где промывная жидкость добавляется в проход (108) для целлюлозной массы и где промывной фильтрат, вытесненный промывной жидкостью, затем осушается через перфорированную внешнюю поверхность (104) прессующего валика,
отличающееся тем, что радиальное расстояние (D) между неподвижной направляющей поверхностью (106) и соответствующим прессующим валиком (102) является не сходящимся, по существу, по всему проходу (108) для целлюлозной массы, охваченному неподвижной направляющей поверхностью (106) по направлению к месту сдавливания (110), при этом вблизи к месту сдавливания (110) неподвижная направляющая поверхность (106) не включает в себя отверстия для вытекания жидкости, так что давление, которое создается в месте сдавливания (110), не теряется.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что неподвижная направляющая поверхность (106) не включает в себя отверстия для вытекания жидкости, по существу, по всему проходу (108) для целлюлозной массы.

3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что включает в себя два, по существу, подобных прессующих валика (120), при этом место сдавливания (110) образовано между этими прессующими валиками (102) так, чтобы образовать клинообразный объем вблизи места зажима (110), в котором целлюлозная масса, поступающая из прохода для целлюлозной массы, объединяется перед тем, как объединенные потоки целлюлозной массы входят в место зажима (110).

4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что радиальное расстояние (D) между внешней поверхностью (104) прессующего валика (102) и направляющей поверхностью (106), по существу, является одним и тем же на протяжении, по существу, всего прохода (108) для целлюлозной массы в периферийном направлении.

5. Устройство по п.4, отличающееся тем, что имеются участки прохода (108) для целлюлозной массы, в которых радиальное расстояние между прессующим валиком (102) и соответствующей направляющей поверхностью (106) отклоняется от радиального расстояния (D) основного участка прохода (108) для целлюлозной массы, при этом упомянутые участки расположены в области для добавления промывной жидкости.

6. Устройство по п.4 или 5, отличающееся тем, что имеются участки прохода (108) для целлюлозной массы, в которых радиальное расстояние между прессующим валиком (102) и соответствующей направляющей поверхностью (106) отклоняется от радиального расстояния (D) основного участка прохода (108) для целлюлозной массы, при этом упомянутые участки расположены в соединении с входным отверстием (109) для целлюлозной массы.

7. Устройство по п.5, отличающееся тем, что радиальное расстояние между прессующим валиком (102) и соответствующей направляющей поверхностью (106) в участках прохода (108) для целлюлозной массы, где оно отклоняется от радиального расстояния (D) основного участка прохода для целлюлозной массы, является большим, чем радиальное расстояние (D).

8. Устройство по п.6, отличающееся тем, что радиальное расстояние между прессующим валиком (102) и соответствующей направляющей поверхностью (106) в участках прохода (108) для целлюлозной массы, где оно отклоняется от радиального расстояния (D) основного участка прохода для целлюлозной массы, является большим, чем радиальное расстояние (D).

9. Устройство по п.4, отличающееся тем, что радиальное расстояние (D), по существу, является одинаковым на протяжении по меньшей мере 80% прохода (108) для целлюлозной массы.

10. Устройство по п.1, отличающееся тем, что направляющая поверхность (106) охватывает прессующий валик (102) вокруг по меньшей мере 235°, предпочтительно по меньшей мере 245°, и более предпочтительно по меньшей мере 255° периферии прессующего валика (102).

11. Устройство по п.1, отличающееся тем, что входное отверстие (109) для целлюлозной массы расположено в области наивысшей точки прессующего валика.

12. Устройство по п.4, отличающееся тем, что радиальное расстояние (D) между внешней поверхностью прессующего валика (102) и его соответствующей направляющей поверхностью (106) составляет 10-200 мм, предпочтительно 20-60 мм, и более предпочтительно 40 мм.