ПЛАСТИНА ДЕФЛОКУЛЯТОРА И СООТВЕТСТВУЮЩИЕ СПОСОБЫ Российский патент 2014 года по МПК D21D1/30 B02C7/12 

Предпосылки создания изобретения

Данное изобретение относится в целом к системам и способам для измельчения хлопьев в волокнистых материалах. Например, настоящее изобретение может иметь конкретное применение для измельчения пучков волокон в крафт-целлюлозе или бумажных массах и для переработки волокна, а также для измельчения хлопьев в системах переработки бумажного брака.

Вращательная переработка волокнистого материала (например, лигноцеллюлозного материала) или бумаги (например, бумажного брака) в отдельные волокна обычно включает разделение волокнистых слоев на волокна под воздействием сдвига во взвешенной среде. Это может осуществляться, например, в механическом рафинере между двумя пластинами рафинера. Многократное приложение сдвига в присутствии воды позволяет рассеивать волокнистый состав волокнистого мата на все меньшие и меньшие части, пока он не будет измельчен до уровня индивидуальных волокон. В этот момент суспензию можно назвать полностью превращенной в "волокнистую массу".

Однако количество времени и энергии, используемое разрывателем целлюлозы для достижения полностью распущенного на волокна состояния, обычно недопустимо для количества продукции, требуемого от такого центрального оборудования бумажного производства. В действительности, разрывателем целлюлозы, в типичном случае, оперируют до момента полного роспуска в волокнистую массу. В этом случае, не распущенные на волокна части, остающиеся в суспензии, которые называют "хлопьями", в типичном случае, удаляются в ходе последующего специализированного процесса. Этот специализированный процесс может быть более быстрым и более эффективным, чем образование пульпы до полностью распущенного на волокна состояния.

Этот специализированный процесс, который включает использование дефлокулятора, известен как процесс ликвидации хлопьев (см., например, патент US № 3327952, Rosenfeld). Согласно способу измельчения хлопьев описан процесс, в котором вращательный элемент дефлокулятора, вращающийся относительно одного или нескольких стационарных элементов, создает область гидравлического сдвига. Этот гидравлический сдвиг может понижать содержание хлопьев в суспензии после превращения в волокнистую массу. Подобно эффекту превращения в волокнистую массу может существовать потребность в многократных импульсах, воздействующих на хлопья, таким образом, что хлопья могут полностью рассеиваться на отдельные волокна.

Эти импульсы обычно создаются так называемыми зубьями на пластинах ротора и статора в дефлокуляторе, которые обычно или (a) проходят мимо друг друга, или проходят вразрез друг с другом вдоль образующей устройства подобно пластинам рафинера (например, которые могут быть в форме диска или конуса), или (b) входят в зацепление в более сложной форме за пределами плоскости, созданной образующей устройства.

Вариант (a) относительно прост и может быть осуществлен при помощи пластин рафинера, паутинных конструкций или даже пластин с отверстиями. Например, нет необходимости в каких-либо специальных требованиях, кроме общей параллельности контактных плоскостей между ротором и статором. Обычно сложная геометрия варианта (b) требует точной механической обработки изнашиваемых частей пластин дефлокулятора. Прежде эта точная механическая обработка адекватно удовлетворяла потребностям в надежности, удобстве и простоте использования этих пластин. Но механическая обработка пластин вызывает более высокие производственные затраты и ограничение возможности особо конструировать противоположные поверхности зубьев.

Таким образом, точная механическая обработка по существу устанавливает ограничения конструкции пластин дефлокулятора. Например, механически обработанные пластины дефлокулятора могут иметь зубья только в кольцевой форме, поскольку токарный станок может резать только концентрические круги в пластине. Когда круги вырезаны, внутренние и внешние части зубьев формируют радианы, разделяющие идентичный центр круга.

Соответственно, в данной области техники может существовать потребность в более эффективной конфигурации пластин дефлокулятора. В данной области техники может также существовать потребность в пластинах дефлокулятора, которые не подвергаются механической обработке.

Согласно одному аспекту, настоящее изобретение может преодолеть эти существующие недостатки технологии получения пластины дефлокулятора. Например, определенные аспекты настоящего изобретения могут включать изготовление пластин дефлокулятора посредством литья и/или с улучшенной конструкцией сопрягаемых поверхностей пластин для облегчения и улучшения (например, более эффективного) измельчения хлопьев.

Сущность изобретения

Согласно одному аспекту, изобретение в целом относится к пластине дефлокулятора, предназначенной для использования в дефлокуляторе для измельчения волокнистых хлопьев в суспензии волокон. Пластина дефлокулятора может включать по меньшей мере одно круглое кольцо, состоящее из множества зубьев, причем по меньшей мере один зубец имеет переднюю поверхность, заднюю поверхность и создающую ударную нагрузку боковую поверхность. Создающая ударную нагрузку боковая поверхность может быть приспособлена для генерирования ударной силы в ходе работы таким образом, что сила соответствует первому вектору и толкает пульпу в радиальном направлении к центру дефлокулятора и второму вектору и толкает пульпу в тангенциальном направлении к передней поверхности.

Краткое описание чертежей

Фиг. 1 - схематичный вид пластины дефлокулятора согласно аспекту изобретения.

Фиг. 2 - схематичный вид пластины дефлокулятора согласно аспекту изобретения.

Фиг. 3 - схематичный вид роторной пластины и статорной пластины согласно аспекту изобретения.

Фиг. 4 - схематичный вид зубьев пластины дефлокулятора согласно аспекту изобретения.

Фиг. 5 - схематичный вид зубьев пластины дефлокулятора согласно аспекту изобретения.

Фиг. 6 - схематичный вид зубьев пластины дефлокулятора согласно аспекту изобретения.

Фиг. 7 - схематичный вид зубьев пластины дефлокулятора согласно аспекту изобретения.

Фиг. 8 - схематичный вид зубьев пластины дефлокулятора согласно аспекту изобретения.

Фиг. 9 - схематичный вид зубьев пластины дефлокулятора согласно аспекту изобретения.

Фиг. 10 - схематичный вид зубьев пластины дефлокулятора согласно аспекту изобретения.

Фиг. 11 - схематичный вид сечения роторной пластины и статорной пластины согласно аспекту изобретения.

Фиг. 12 - схематичный вид в перспективе роторной пластины и статорной пластины согласно аспекту изобретения.

Подробное описание изобретения

Согласно одному аспекту, изобретение относится к пластинам дефлокулятора, имеющим зубья с поверхностями, которые не являются параллельными (и перпендикулярными) оси вращения пластины. Например, пластины дефлокулятора могут иметь зубья, которые не являются по существу кубическими, и, вместо этого, являются по существу трапецеидальными или по существу треугольными. Таким образом, зубья могут иметь передние и задние поверхности, каждая из которых имеет форму по существу треугольника или трапеции. Эти формы в рамках некоторых аспектов изобретения могут воздействовать на величину и направление гидравлических ударов в ходе процесса прохождения мимо друг друга зубьев статора и ротора.

В некоторых вариантах осуществления изобретения зубья могут формировать одно, два, три или больше (например, пять или десять) круглых колец на каждой из пластин статора и ротора. Обычно пульпа проходит от центра пластин (которые, предпочтительно, могут вращаться в противоположных направлениях относительно друг друга и/или, в некоторых вариантах осуществления изобретения, вращаться с различными частотами или скоростями) к внешней окружности, обычно следуя радиальному направлению. Поскольку пучки волокон обычно проходят в радиальном направлении, пучки волокон освобождаются от хлопьев импульсами давления, генерируемыми вращающимися в противоположных направлениях зубьями.

Вращение в противоположных направлениях относится к вращению ротора относительно статора и включает любую конфигурацию, содержащую относительно стационарный ротор и вращающийся ротор, а также конфигурации, включающие вращение и ротора, и "статора". В некоторых случаях можно вращать "статор" и ротор в одном направлении с разными скоростями.

Когда пучки волокон освобождаются от хлопьев, гидравлические импульсы могут производить силы, которые не совпадают с радиальным направлением движения. Таким образом, могут генерироваться силы, которые имеют радиальный вектор и толкают пульпу назад к центру дефлокулятора, а также имеют тангенциальный вектор и толкают пульпу против направления вращения. Комбинированный вектор может быть нормалью к боковой поверхности зубца, соответствующего варианту осуществления изобретения.

В предпочтительном варианте осуществления изобретения дефлокулятор может обрабатывать пульпу с консистенцией 4-5%, хотя может использоваться любая коммерчески пригодная консистенция. Таким образом, изобретение не ограничено типом и консистенцией пульпы, требующей ликвидации хлопьев и проходящей через дефлокулятор.

Например, другие пульпы, пригодные для использования в связи с различными вариантами осуществления изобретения, включают (i) горячий исходный продукт от выхода бойлеров, где эти пластины могут использоваться для достижения некоторого уменьшения костры; (ii) пучки волокон вблизи смешивающих пластин, где гидравлические импульсы используются для смешивания суспензии. Консистенции пригодных суспензий могут меняться от 1% до 10-15% в зависимости от происхождения суспензии, поступающей в дефлокулятор. Однако в соответствии с самой конструкцией, создание сил сдвига требует жидкого состояния пульпы. Таким образом, может использоваться любая пульпа, подобная жидкости.

Пластина дефлокулятора может быть выполнена из любого пригодного материала, такого как сплав на основе стали. В предпочтительных вариантах осуществления изобретения сплавы DC17 и XP от Andritz Pulp and Paper Mill Services могут быть пригодны для отливки пластин дефлокулятора согласно некоторым аспектам изобретения. В принципе, может использоваться любой пригодный сплав, включая, например, сплавы нержавеющей стали, хромистые белые чугуны, нихарды и т.д. В некоторых вариантах осуществления изобретения сплавы могут иметь следующие свойства: твердость в среднем от 30 до 60 единиц по шкале С Роквелла и/или прочность на изгиб при испытании на изгиб в четырех точках, составляющую в среднем 80-350 ksi.

На фиг. 1 показана пластина 102 дефлокулятора согласно аспекту изобретения. Как описано в связи с фиг. 1 и как использовано везде в настоящем описании, термин "пластина дефлокулятора" может относиться к роторной пластине или к статорной пластине. Как показано, пластина 102 дефлокулятора включает центр 110 и по существу концентрические кольца, каждое из которых содержит множество зубьев для измельчения волокнистых хлопьев, когда пульпа из измельченных волокон проходит в целом в радиальном направлении от центра 110 к внешней окружности пластины 102 дефлокулятора. На фиг. 1 показаны три кольца зубьев 104 первого кольца, зубьев 106 второго кольца и зубьев 108 третьего кольца. Каждое кольцо зубьев отделено в целом плоской поверхностью 112 или 114. Разделяющая поверхность может не быть плоской поверхностью, и скорее может использоваться любая конфигурация, которая дополняет или является зеркально-противоположной поверхности пластины дефлокулятора (например, является зеркально-противоположной или сопрягающейся с вершинами зубьев противоположной пластины дефлокулятора).

Как показано на фиг. 1, каждое круглое кольцо зубьев может иметь большее или меньшее количество зубьев с увеличенной или уменьшенной регулярной или нерегулярной частотой. В некоторых вариантах осуществления изобретения внутренние кольца будут иметь наименьшее количество зубьев по умолчанию, поскольку радиус там наименьший, и тенденция "забиваться" волокнистым материалом наибольшая. Таким образом, эти районы могут иметь только несколько отдельных зубьев. Внешние кольца могут иметь (значительно) больше зубьев вследствие увеличенного радиуса, например, большей пропускной площади. Количество зубьев, в конечном счете, зависит от промежутка между соседними зубьями и их ширины.

Хотя в некоторых вариантах осуществления изобретения может быть важно балансировать пластину дефлокулятора таким образом, чтобы она имела минимальное биение, не все варианты осуществления изобретения требуют, чтобы пластина дефлокулятора вращалась (например, когда стационарные статорные пластины зафиксированы в дефлокуляторе). Соответственно, в некоторых вариантах осуществления изобретения могут использоваться нерегулярно размещенные зубья. Таким образом, в некоторых вариантах осуществления изобретения по существу концентрические кольца могут включать один или более смещенных зубьев, которые не расположены в линию с большинством зубьев.

На фиг. 2 показана пластина 202 дефлокулятора согласно одному аспекту изобретения. Как показано, пластина 202 дефлокулятора включает центр 210 и по существу круглые кольца, каждое из которых содержит множество зубьев. На фиг. 2 показаны два круглых кольца: первое кольцо зубьев 204 и второе кольцо зубьев 206. Кольца отделены в целом плоской поверхностью 212.

На фиг. 3 показана статорная пластина 302 и роторная пластина 320. Как показано, статорная и роторная пластины дополняют или являются зеркальным отображением друг друга таким образом, что их соответствующие зубья не входят в контакт друг с другом в ходе работы дефлокулятора. Обычно между роторной и статорной пластинами в ходе работы может существовать зазор меньше 5 мм и, предпочтительно, меньше 1,5 мм. В некоторых вариантах осуществления изобретения можно достигать размера зазора 0,3-0,4 миллиметра или даже 0,1 мм. В целом, чем меньше зазор, тем больший сдвиг испытывает пульпа в ходе процесса ликвидации хлопьев. То есть импульсы, вызванные малым зазором, могут улучшать эффективность процесса ликвидации хлопьев. В некоторых вариантах осуществления изобретения между роторной и статорной пластинами может существовать зазор меньше 0,1 мм. (При определении величины зазора расстояние между пластинами может быть измерено в неподвижном состоянии пластин).

На фиг. 4 показаны зубья 404 пластины на пластине 402 дефлокулятора согласно одному аспекту изобретения. Как показано, зубья 404 пластины дефлокулятора имеют переднюю поверхность 480, заднюю поверхность 482 и создающую ударную нагрузку боковую поверхность 484. Каждый зубец 404 отделен в целом плоской поверхностью 464, которая является приблизительно плоской в радиальном направлении пластины 402 дефлокулятора. Как показано, и передняя поверхность 480, и задняя поверхность 482 являются по существу трапецеидальными с по существу подобными высотами при измерении от в целом плоской поверхности 464. Таким образом, верхняя поверхность 462 находится в плоскости, по существу параллельной плоскости в целом плоской поверхности 464. Создающая ударную нагрузку боковая поверхность 484 имеет поверхность, которая генерирует силы, толкающие пульпу в радиальном направлении назад к центру дефлокулятора, а также толкающие пульпу в тангенциальном направлении к передней поверхности. Комбинированный вектор может быть нормалью к создающей ударную нагрузку боковой поверхности 484. Как показано, верхняя поверхность 462 имеет форму, которая подобна, хотя не идентична трапеции. Передняя поверхность и задняя поверхность каждая может индивидуально быть по существу треугольной, и передняя поверхность, и задняя поверхность могут не иметь одинаковую форму. Форма верхней поверхности 462 в значительной степени продиктована формой, создающей ударную нагрузку боковой поверхности 484.

На фиг. 5 показаны зубья 506 пластины дефлокулятора. Как показано, зубья 506 пластины дефлокулятора имеют переднюю поверхность 580, заднюю поверхность 582 и создающую ударную нагрузку боковую поверхность 584. Как показано, и передняя поверхность 580, и задняя поверхность 582 являются по существу трапецеидальными с по существу подобными высотами при измерении от в целом плоской поверхности 570. В целом плоская поверхность 570 является приблизительно плоской вдоль радиального направления пластины дефлокулятора (без ссылочной позиции). Таким образом, верхняя поверхность 562 находится в плоскости, по существу параллельной плоскости в целом плоской поверхности 570. Создающая ударную нагрузку боковая поверхность 584 имеет пилообразная поверхность, которая генерирует силы, толкающие пульпу в радиальном направлении назад к центру дефлокулятора, а также толкающие пульпу в тангенциальном направлении к передней поверхности. Эта пилообразная конфигурация может облегчать создание микроимпульсов каждым зубцом.

На фиг. 6 показаны зубцы 606 пластины дефлокулятора. Как показано, зубья 606 пластины дефлокулятора имеют переднюю поверхность 680, заднюю поверхность 686 и создающую ударную нагрузку боковую поверхность 684. Как показано, и передняя поверхность 680, и задняя поверхность 686 являются по существу трапецеидальными с по существу подобными высотами при измерении от в целом плоской поверхности 670. Таким образом, верхняя поверхность 662 находится в плоскости, по существу параллельной плоскости в целом плоской поверхности 670. Создающая ударную нагрузку боковая поверхность 684 имеет поверхность, которая генерирует силы, толкающие пульпу в радиальном направлении назад к центру дефлокулятора, а также толкающие пульпу в тангенциальном направлении к передней поверхности. Верхняя поверхность 662, форма которой не является существенной для некоторых аспектов изобретения, является по существу трапецеидальной (и почти треугольной). Как показано, создающая ударную нагрузку боковая поверхность 684 может включать больше чем одну часть, таким образом, что создающая ударную нагрузку боковая поверхность сформирована из пересекающихся плоских поверхностей.

На фиг. 7 показаны зубья пластины 706 дефлокулятора. Как показано, зубья 706 пластины дефлокулятора имеют переднюю поверхность 780, заднюю поверхность 786 и создающую ударную нагрузку боковую поверхность 784. Как показано, и передняя поверхность 780, и задняя поверхность 786 являются по существу трапецеидальными, с по существу подобными высотами при измерении от в целом плоской поверхности 770. Таким образом, верхняя поверхность 762 находится в плоскости, по существу параллельной плоскости в целом плоской поверхности 770. Создающая ударную нагрузку боковая поверхность 784 имеет поверхность, которая генерирует силы, толкающие пульпу в радиальном направлении назад к центру дефлокулятора, а также толкающие пульпу в тангенциальном направлении к передней поверхности.

Как показано, создающая ударную нагрузку боковая поверхность 784 имеет криволинейную поверхность, включающую первую изогнутую часть 785, вторую изогнутую часть 787 и третью изогнутую часть 789. Эти части совместно образуют единую поверхность создающей ударную нагрузку боковой поверхности. В некоторых случаях, эти поверхности могут быть по существу параболическими.

Зубья 706 пластины дефлокулятора также имеют основание 791, которое может быть по существу трапецеидальным или кубическим (и также может быть выполнено в других вариантах). Это основание может увеличивать прочность и/или стойкость зубца пластины дефлокулятора. Основание может иметь любую форму (например, по существу прямоугольную).

Если пластины отливают, существует возможность, что основание и зубец будут состоять из одного материала. Но если зубья приклеивают или приваривают на основание, то в различных вариантах осуществления изобретения возможно использование различных материалов. Высота тела зубца может составлять от нескольких миллиметров до 25 мм или 30 мм (или больше в других вариантах осуществления изобретения). Максимальная применимая высота зубца зависит от конструкции дефлокулятора (механизма регулирования, общей толщины пластины) и стойкости к разрушению используемого материала. Специалистам в данной области техники будет понятно, что количество вариантов размеров зубьев зависит от конкретного варианта применения.

На фиг. 8 показаны зубья 806 пластины дефлокулятора. Как показано, зубья 806 пластины дефлокулятора имеют переднюю поверхность 880, заднюю поверхность 886 и создающую ударную нагрузку боковую поверхность 884. Как показано, и передняя поверхность 880, и задняя поверхность 886 являются по существу трапецеидальными с по существу подобными высотами при измерении от в целом плоской поверхности 870. Создающая ударную нагрузку боковая поверхность 884 имеет поверхность, которая генерирует силы, толкающие пульпу в радиальном направлении назад к центру дефлокулятора, а также толкающие пульпу в тангенциальном направлении к передней поверхности. Создающая ударную нагрузку боковая поверхность 884 имеет три части: первую часть 887, смежную с передней поверхностью 880, третью часть 889, смежную с задней поверхностью 886, и вторую часть 887, смежную с первой и третьей частями. Первая и третья части являются по существу плоскими вдоль кромок передней поверхности 880 и задней поверхности 886, в то время как третья часть формирует по существу полуколонну, вырезанную из этой плоской поверхности. В этом варианте осуществления изобретения верхняя поверхность зубца 806 не является по существу плоской, хотя части зубца 806 являются параллельными в целом плоской поверхности 870.

На фиг. 9 показаны зубья 906 пластины дефлокулятора. Как показано, зубья 906 пластины дефлокулятора имеют переднюю поверхность 980, заднюю поверхность 986 и создающую ударную нагрузку боковую поверхность 984. Как показано, и передняя поверхность 980, и задняя поверхность 986 являются по существу трапецеидальными с по существу подобными высотами при измерении от в целом плоской поверхности 970. Создающая ударную нагрузку боковая поверхность 984 имеет поверхность, которая генерирует силы, толкающие пульпу в радиальном направлении назад к центру дефлокулятора, а также толкающие пульпу в тангенциальном направлении к передней поверхности. Создающая ударную нагрузку боковая поверхность 984 имеет поверхность, подобную создающей ударную нагрузку боковой поверхности, показанной на фиг. 4, и на фиг. 9 показаны два круглых кольца зубьев дефлокулятора. Как показано, площадь передней поверхности 980 меньше, чем площадь задней поверхности 986. Таким образом, задняя поверхность 986 больше, чем передняя поверхность 980.

На фиг. 10 показаны зубья 1006 пластины дефлокулятора. Как показано, зубья 1006 пластины дефлокулятора имеют переднюю поверхность 1080, заднюю поверхность 1086, создающую ударную нагрузку боковую поверхность 1084 и верхнюю поверхность 1044. Как показано, и передняя поверхность 1080, и задняя поверхность 1086 являются по существу трапецеидальными с по существу подобными высотами при измерении от в целом плоской поверхности 1070. Создающая ударную нагрузку боковая поверхность 1084 имеет поверхность, которая генерирует силы, толкающие пульпу в радиальном направлении назад к центру дефлокулятора, а также толкающие пульпу в тангенциальном направлении к передней поверхности. Как показано, площадь передней поверхности 1080 меньше, чем площадь задней поверхности 1086. Таким образом, задняя поверхность 1086 больше, чем передняя поверхность 1080. Верхняя поверхность 1044 имеет одну криволинейную сторону (то есть, сторону, образованную пересечением с создающей ударную нагрузку боковой поверхностью 1084) и три остальные стороны, являющиеся по существу прямыми и ограниченными пересечениями с передней поверхностью 1080, задней поверхностью 1086 и внешней поверхностью (не обозначена). Зубья 1006 пластины дефлокулятора показаны в самом внешнем кольце пластины дефлокулятора.

На фиг. 11 показан вид сбоку статорной пластины 1120 и роторной пластины 1102 в соответствии с объектом изобретения. Роторная пластина 1102 включает зубья 1160, и статорная пластина 1120 включает зубья 1180. Зазор 1192 (который может составлять меньше 1,5 мм и, наиболее предпочтительно, приблизительно 0,1 мм или меньше) находится между роторной пластиной 1102 и статорной пластиной 1120. Зазор 1192 проводит волокнистую пульпу через дефлокулятор.

Зубья 1180 имеют переднюю поверхность, ограниченную первой передней кромкой 1194 (которая соединяется с создающей ударную нагрузку боковой поверхностью), верхней кромкой 1144 (которая соединяется с верхней поверхностью зубца 1180) и второй передней кромкой 1196 (которая соединяется с другой создающей ударную нагрузку боковой поверхностью). Первый угол 1130 (ограниченный кромкой 1194 и кромкой 1144) больше или равен 90°, и второй угол 1132 (ограниченный кромкой 1144 и кромкой 1196) также больше или равен 90°. Эти углы, предпочтительно, больше 100°, больше 110°, больше 120°, больше 130° или представляют собой любой угол меньше 180°.

На фиг. 12 показан вид в перспективе статорной пластины 1220 и роторной пластины 1202 в соответствии с аспектом изобретения. Роторная пластина 1202 включает зубья 1260, и статорная пластина 1220 включает зубья 1280. Как показано, роторная пластина 1202 движется в направлении стрелки 1299 относительно статорной пластины 1220.

Согласно одному аспекту, таким образом, пластины дефлокулятора облегчают получение новых направлений для векторов импульсов благодаря наклону сопрягаемых поверхностей статорной и роторной пластин. Это может облегчать приспособление сил сдвига для процесса ликвидации хлопьев согласно конкретному предназначенному варианту использования (например, согласно типу флокулянтов, требующих ликвидации хлопьев).

Способность изменять направление импульса в ходе процесса срезающего движения может предусматривать способность направлять импульс на волокна, обрабатываемые в зоне пересечения, что приводит к уровню турбулентности, отличающемуся от доступных в существующих конструкциях.

Применение технологии литья может облегчать увеличение длины пересечения относительно обычных конструкций, полученных механической обработкой, которые обычно требуют прямых торцов, перпендикулярных радиальному направлению от центра дефлокулятора. Это может повышать стойкость зубьев и возможно также их прочность. Например, литые зубья могут иметь улучшенную стойкость к разрушению. В некоторых вариантах осуществления изобретения отливка может облегчать конкретное регулирование промежутка между боковыми торцами зубьев (например, посредством регулировки при помощи прокладок). Это, в свою очередь, может улучшать способность регулирования или приспособления процесса ликвидации хлопьев согласно конкретному составу и консистенции пульпы.

Может использоваться любой пригодный литейный процесс, известный специалистам в данной области техники. Например, пригодный процесс точного литья может включать один или более из следующих этапов: (1) формирования модели-эталона; (2) создания эталонной матрицы по модели-эталону (или создания эталонной матрицы прямо, без первоначального формирования модели-эталона); (3) создания модели (например, "восковой" модели); (4) формирования "высокоточной" формы (например, керамической формы), включая удаление остаточного воска и/или примесей; (5) заливки расплавленного металла в форму, например, под действием силы тяжести, вакуумного (например, отрицательного) давления, положительного давления, центробежной силы и т.д.; и (6) удаления затвердевшего металла с отливки и затем заточки/шлифовки, если это требуется.

Однако следует понимать, что настоящее изобретение не ограничено или определено литейным процессом. То есть, может использоваться любая технология производства для получения описанной здесь пластины дефлокулятора.

Хотя изобретение было описано в связи с тем, что в данный момент рассматривается как наиболее практичный и предпочтительный вариант осуществления изобретения, следует понимать, что изобретение не ограничено описанным вариантом, а напротив, предполагает охват различных модификаций и эквивалентных устройств, соответствующих сущности и объему прилагаемой формулы изобретения.

Изобретение относится к системам и способам измельчения хлопьев волокнистых материалов и может использоваться для измельчения пучков волокон в крафт-целлюлозе или бумажных массах и для переработки волокна, а также для измельчения хлопьев в системах переработки бумажного брака. Пластина дефлокулятора предназначена для измельчения волокнистых хлопьев в суспензии волокон. Пластина (402) содержит по меньшей мере одно круглое кольцо, состоящее из множества зубьев (404). По меньшей мере один зубец имеет переднюю поверхность (480), заднюю поверхность (482) и создающую ударную нагрузку боковую поверхность (484). Ударная сила, созданная боковой поверхностью, имеет первый вектор силы, толкающей пульпу в радиальном направлении к центру дефлокулятора, и второй вектор силы, толкающей пульпу в тангенциальном направлении к передней поверхности. Комплект сопрягаемых пластин дефлокулятора содержит роторную и статорную пластины, установленные в дефлокуляторе с зазором 5,0 мм или меньше. Способ изготовления пластины включает формирование и отливку жидкого сплава в форме пластины. Для измельчения волокнистых хлопьев в суспензии волокон пульпу подают в дефлокулятор. Для создания ударной силы роторную пластину вращают в направлении, противоположном статорной пластине. Использование пластин дефлокулятора улучшенной конструкции сопрягаемых поверхностей пластин позволяет более эффективно измельчать волокнистые хлопья. 4 н. и 14 з.п. ф-лы, 12 ил.

1. Пластина дефлокулятора, предназначенная для использования в дефлокуляторе для измельчения волокнистых хлопьев в суспензии волокон, причем пластина дефлокулятора содержит по меньшей мере одно круглое кольцо, состоящее из множества зубьев, причем по меньшей мере одно круглое кольцо содержит по меньшей мере один зубец, имеющий переднюю поверхность, заднюю поверхность и создающую ударную нагрузку боковую поверхность, причем создающая ударную нагрузку боковая поверхность приспособлена для создания ударной силы, имеющей первый вектор силы, толкающей пульпу в радиальном направлении к центру дефлокулятора, и второй вектор силы, толкающей пульпу в тангенциальном направлении к передней поверхности.

2. Пластина по п.1, в которой по меньшей мере один зубец имеет основание, удерживающее этот по меньшей мере один зубец на пластине дефлокулятора, для увеличения прочности или стойкости этого по меньшей мере одного зубца, причем основание является по существу кубическим.

3. Пластина по п.1, в которой передняя поверхность или задняя поверхность является по существу трапецеидальной.

4. Пластина по п.3, в которой передняя поверхность имеет первую площадь поверхности, и задняя поверхность имеет вторую площадь поверхности, причем вторая площадь поверхности больше первой площади поверхности.

5. Пластина по п.1, в которой передняя поверхность или задняя поверхность является по существу треугольной.

6. Пластина по п.1, в которой создающая ударную нагрузку боковая поверхность имеет пилообразную поверхность.

7. Пластина по п.1, в которой создающая ударную нагрузку боковая поверхность имеет криволинейную поверхность, содержащую по меньшей мере одну изогнутую часть.

8. Пластина по п.7, в которой криволинейная поверхность включает три изогнутые части.

9. Пластина по п.1, в которой создающая ударную нагрузку боковая поверхность содержит первую часть, смежную с передней поверхностью, третью часть, смежную с задней поверхностью, и вторую часть, смежную с первой и третьей частями, при этом первая и третья части являются по существу плоскими вдоль кромок передней поверхности и задней поверхности, и третья часть содержит вырезанную часть из плоскости, образованной первой и третьей частями.

10. Пластина по п.1, в которой верхняя поверхность зубца не является по существу плоской.

11. Пластина по п.1, в которой по меньшей мере один зубец содержит первую переднюю кромку, образованную пересечением передней поверхности с создающей ударную нагрузку боковой поверхностью, и верхнюю кромку, образованную пересечением верхней поверхности по меньшей мере одного зубца, при этом в пересечении первой передней кромки и верхней кромки образован первый угол, и первый угол больше или равен 90°.

12. Пластина по п.11, в которой первый угол меньше 180°.

13. Пластина по п.12, в которой первый угол больше 110°.

14. Комплект сопрягаемых пластин дефлокулятора, предназначенных для использования в дефлокуляторе для измельчения волокнистых хлопьев в суспензии волокон, причем комплект сопрягаемых пластин дефлокулятора содержит роторную пластину дефлокулятора и статорную пластину дефлокулятора, причем роторная пластина дефлокулятора и статорная пластина дефлокулятора каждая содержит по меньшей мере одно круглое кольцо, состоящее из множества зубьев, при этом по меньшей мере одно круглое кольцо по меньшей мере одной из роторной пластины дефлокулятора и статорной пластины дефлокулятора содержит по меньшей мере один зубец, имеющий переднюю поверхность, заднюю поверхность и создающую ударную нагрузку боковую поверхность, причем создающая ударную нагрузку боковая поверхность приспособлена для генерирования ударной силы, имеющей первый вектор силы, толкающей пульпу в радиальном направлении к центру дефлокулятора, и второй вектор силы, толкающей пульпу в тангенциальном направлении к передней поверхности, при этом между роторной пластиной дефлокулятора и статорной пластиной дефлокулятора образован зазор, когда роторная пластина дефлокулятора и статорная пластина дефлокулятора установлены в дефлокуляторе, и зазор составляет 5,0 мм или меньше.

15. Комплект сопрягаемых пластин по п.14, в котором зазор составляет 1,5 мм или меньше.

16. Комплект сопрягаемых пластин по п.14, в котором зазор составляет 0,4 мм или меньше.

17. Способ изготовления пластины дефлокулятора, предназначенной для использования в дефлокуляторе для измельчения волокнистых хлопьев в суспензии волокон, причем способ содержит этапы: формирования жидкого сплава, пригодного для изготовления пластины дефлокулятора, отливки жидкого сплава в форме пластины дефлокулятора, при этом отливка пластины дефлокулятора содержит по меньшей мере одно круглое кольцо, состоящее из множества зубьев, причем по меньшей мере одно круглое кольцо содержит по меньшей мере один зубец, имеющий переднюю поверхность, заднюю поверхность и создающую ударную нагрузку боковую поверхность, причем создающая ударную нагрузку боковая поверхность приспособлена для создания ударной силы, имеющей первый вектор силы, толкающей пульпу в радиальном направлении к центру дефлокулятора, и второй вектор силы, толкающей пульпу в тангенциальном направлении к передней поверхности.

18. Способ измельчения волокнистых хлопьев в суспензии волокон, причем способ содержит этапы: подачи пульпы в дефлокулятор, содержащий набор сопрягаемых пластин дефлокулятора, причем сопрягаемые пластины дефлокулятора содержат роторную пластину дефлокулятора и статорную пластину дефлокулятора, причем роторная пластина дефлокулятора и статорная пластина дефлокулятора каждая включает по меньшей мере одно круглое кольцо, состоящее из множества зубцов, причем по меньшей мере одно круглое кольцо по меньшей мере одной из роторной пластины дефлокулятора и статорной пластины дефлокулятора содержит по меньшей мере один зубец, имеющий переднюю поверхность, заднюю поверхность и создающую ударную нагрузку боковую поверхность, причем создающая ударную нагрузку боковая поверхность приспособлена для генерирования ударной силы, имеющей первый вектор силы, толкающей пульпу в радиальном направлении к центру дефлокулятора, и второй вектор силы, толкающей пульпу в тангенциальном направлении к передней поверхности, причем зазор образован между роторной пластиной дефлокулятора и статорной пластиной дефлокулятора, когда роторная пластина дефлокулятора и статорная пластина дефлокулятора установлены в дефлокуляторе, и зазор составляет 0,4 мм или меньше, вращения роторной пластины дефлокулятора в направлении, противоположном статорной пластине дефлокулятора, для создания ударной силы, и извлечения вторичной пульпы из дефлокулятора, причем вторичная пульпа содержит меньше волокнистых хлопьев, чем пульпа, поданная в дефлокулятор.