КОМПЛЕКС ДЛЯ ПЕРЕРАБОТКИ БУМАГИ Российский патент 2018 года по МПК D21B1/32 

Изобретение относится к установкам для утилизации бумаги.

Известно, что работники ВЦ помещают все отходы бумаги в малые контейнеры, из которых они поступают затем в основной контейнер, удобно расположенный с ВЦ, отсюда все отходы направляются на предприятия, занимающиеся переработкой макулатуры (патент РФ №2485234 - прототип).

Недостатком известной схемы является сравнительно невысокая производительность и качество.

Технический результат - повышение производительности и качества.

Это достигается тем, что комплекс для переработки бумаги содержит автоклав для диспергирования, удаления грязи, масла, типографической краски и других инородных материалов, устройство для пропитки, отбеливания для того, чтобы сформировать пульпу, сито, где происходит выброс грязи и инородного материала, флотатор, фильтр для промывания, обезвоживания и обезжиривания, пульпер, в котором бумага смешивается с водой посредством лопастного активатора, представляющий из себя емкость с горизонтальной осью расположения лопастей активатора, которая соединена с редуктором, приводимым в движение электродвигателем, сверху которой имеется люк для загрузки макулатуры, при этом лопастной активатор может быть выполнен в виде, по крайней мере, двух последовательно соединенных винтовых пропеллеров с, по крайней мере, двумя винтовыми лопастями, помещенных в сетчатый барабан, колонна для влажной обработки выполнена из корпуса с входным патрубком для загрузки пульпы и выходным патрубком для выгрузки увлажненного продукта на сито, которое выполняют в виде конвейерной ленты, а внутри корпуса устанавливают перфорированный наклонный цилиндр для процесса увлажнения пульпы, с расположенными на его боковой поверхности форсунками, соединенными с коллектором подачи воды, при этом в нижней части перфорированного наклонного цилиндра устанавливают подпружиненные заслонки для автоматической выгрузки конечного продукта на сито, а каждая из форсунок колонны для влажной обработки содержит корпус, штуцер и соосно расположенную вставку-завихритель, причем в штуцере выполнено входное цилиндрическое отверстие, соединенное с диффузором, выполненным осесимметрично в корпусе, а в нижней части корпуса расположено осесимметрично корпусу сопло, выполненное с конфузором, при этом диффузор и конфузор сосны, а вставка-завихритель выполнена из износостойкого материала.

На фиг. 1 изображена принципиальная схема комплекса для переработки бумаги, на фиг. 2 - конструктивная схема пульпера с лопастным активатором, на фиг. 3 и 4 - варианты выполнения лопастного активатора, на фиг. 5 - схема выполнения колонны влажной обработки, на фиг. 6-7 - варианты схем форсунки колонны влажной обработки.

Комплекс для переработки бумаги включает в себя блоки классификации, автоклав для диспергирования, блок удаления грязи, масла, типографической краски и других инородных материалов, а также блоки, где ее пропитывают, отбеливают для того, чтобы сформировать пульпу. После пульпера обрабатываемая масса поступает в колонну для влажной обработки, где осуществляется промачивание. Затем осуществляется подача на сито, где происходит выброс грязи и инородного материала, после этого флотация, затем фильтрование, промывание, обезвоживание и обезжиривание, после чего окончательная обработка путем отбеливания с выбросом химикатов.

Пульпер 3 (фиг. 2), в котором бумага смешивается с водой посредством лопастного активатора (фиг. 3 и 4), представляет из себя емкость, например, с горизонтальной осью расположения лопастей активатора, которая соединена с редуктором, приводимым в движение электродвигателем, сверху которой имеется люк для загрузки макулатуры. Лопастной активатор может быть выполнен в виде, по крайней мере, двух последовательно соединенных винтовых пропеллеров с, по крайней мере, двумя винтовыми лопастями, помещенных в сетчатый барабан (фиг. 3). Возможен вариант выполнения активатора (фиг. 4) в виде конуса, на боковой поверхности которого расположены винтовые элементы, причем в нижней части конической поверхности выполнены вырезы, которые упираются в барабан, сетчатая часть которого расположена перпендикулярно оси конической поверхности активатора, ось которого также соединена с приводным механизмом.

Колонна влажной обработки (фиг. 5) состоит из корпуса 2 с входным патрубком 1 для загрузки пульпы и выходным патрубком 8 для выгрузки увлажненного продукта на сито 9, выполненное в виде конвейерной ленты 10. Внутри корпуса 2 установлен перфорированный наклонный цилиндр 3 для процесса увлажнения пульпы с расположенными на его боковой поверхности 4 форсунками 5, соединенными с коллектором 6 подачи воды. В нижней части перфорированного наклонного цилиндра 3 установлены подпружиненные заслонки 7 для автоматической выгрузки конечного продукта на сито 9.

Форсунка для распыления жидкости (фиг. 6) состоит из корпуса 11 и соосно расположенного и жестко связанного с ним в верхней части штуцера 12 с входным цилиндрическим отверстием 13, соединенным с диффузором 14, выполненным осесимметрично в корпусе 11. В нижней части корпуса расположено осесимметрично корпусу 11 сопло 15 с конфузором 20. Диффузор 14 и конфузор 20 соосно соединены с цилиндрической полостью 18 корпуса 11, в которой установлена цилиндрическая вставка-завихритель 16, имеющая внешние периферийные винтообразные нарезные каналы 19, внутри которой выполнен расширяющийся конический канал 17 для подвода жидкости из цилиндрического отверстия 13, выполненного в штуцере 12. Вставка-завихритель 16 фиксируется в нижней части корпуса 11 посредством сопла 15. Конфузор 20 образует таким образом коническую камеру смешения, соосную с корпусом 11. Вставка-завихритель 16 выполнена из износостойкого материала.

Форсунка для распыления жидкости работает следующим образом.

Жидкость в корпус 11 поступает через канал 13 подвода жидкости в штуцере 12, а затем в центральное цилиндрическое отверстие 18. Жидкость начинает свою закрутку в периферийных каналах вставки-завихрителя 16 и одновременно движется в осевом направлении по расширяющемуся коническому каналу 17. В камере смешения, образованной конфузором 20, происходит взаимодействие этих потоков с их дополнительной турбулизацией и дроблением с образованием мелкодисперсной фазы. Такой поток жидкости на выходе из сопла 15 хорошо раскрывается за счет центробежных сил, возникающих от вращения жидкости, и мелкодисперсно распределяется внутри конусообразного факела за счет турбулентного течения по оси сопла 15.

Комплекс для переработки бумаги работает следующим образом.

Бумага изготавливается из пульпы, содержащей древесное волокно, в которое добавляются связующее вещество и глина, затем производится формовка в листы. Первоначально макулатура сортируется согласно ее классификации, затем загружается в автоклав для диспергирования, удаления грязи, масла, типографической краски и других инородных материалов, затем ее пропитывают, отбеливают для того, чтобы сформировать пульпу, обрабатываемая масса поступает в колонну для влажной обработки, где осуществляется промачивание. Затем осуществляется подача на сито, где происходит выброс грязи и инородного материала, после этого флотация, затем фильтрование, промывание, обезвоживание и обезжиривание, после чего окончательная обработка путем отбеливания с выбросом химикатов.

На фиг. 7 изображен вариант вихревой форсунки.

Вихревая форсунка содержит корпус 21 со шнеком 27, соосно расположенным в нижней части корпуса, и расположенный в верхней части корпуса штуцер 22 с цилиндрическим отверстием 23 для подвода жидкости, соединенным с диффузором 24, осесимметричным корпусу 21 и штуцеру 22. Для герметичного соединения корпуса 21 со штуцером 22 предусмотрена уплотняющая прокладка 25. Шнек 27 запрессован в корпус с образованием конической камеры 26, расположенной над шнеком 27 соосно диффузору 24, которая соединена с ним последовательно. Шнек 27 выполнен сплошным, причем внешняя поверхность шнека 27 представляет собой две последовательно соединенных поверхности, одна их которых представляет собой, по крайней мере, однозаходную винтовую канавку 28 с правой или левой нарезкой и расположена внутри корпуса 21, а вторая поверхность 30 выполнена гладкой в виде тела вращения, осесимметрично соединенного с распылительным диском 31, расположенным перпендикулярно оси корпуса, и выступает за торцевую поверхность нижней части корпуса, причем в качестве линии, образующей эту поверхность, может быть как прямая линия, так и кривая линия n-го порядка, например сферическая, эллиптическая, параболическая и др. (на чертеже не показано). Шнек 27 в этом случае может фиксироваться в корпусе дополнительно посредством винтов 9. Шнек 27 форсунки выполнен из твердых материалов: карбида вольфрама, рубина, сапфира.

Поверхность распылительного диска 31, выступающая за торцевую поверхность нижней части корпуса 1, выполнена отогнутой в сторону нижней части корпуса и имеет на периферийной части радиальные вырезы (на чертеже не показаны), чередующиеся со сплошной частью поверхности распылительного диска 31.

Распылительный диск 31 смещен по оси форсунки вниз от гладкой поверхности тела вращения 30 шнека 27, соединенного с винтовой поверхностью 28 шнека, на величину h, зависящую от вязкости распыляемой жидкости, и соединен со шнеком 27 посредством стержня 32, расположенного осесимметрично шнеку 27.

Вихревая форсунка для распыливания жидкостей работает следующим образом.

Жидкость подается по цилиндрическому отверстию 23 в диффузор 24, а из него - в коническую камеру 26, из которой под давлением поступает в винтовую внешнюю полость шнека 27. Вращающийся поток жидкости во внешней винтовой полости шнека образует вихревое движение, при этом происходит дополнительное дробление капель жидкости за счет турбулизации потока на выходе, и мелкодисперсный вращающийся поток выходит из форсунки с широким вращающимся факелом распыляющейся жидкости (раствора) и встречает на своем пути поверхность распылительного диска 21, у которой на периферийной части, отогнутой в сторону нижней части корпуса, выполнены радиальные вырезы, чередующиеся со сплошной частью поверхности распылительного диска 21, что позволяет увеличить поверхность распыливания жидкости с одновременным дополнительным дроблением капель жидкости.

Возможен вариант, когда к торцевой нижней части корпуса 31 форсунки присоединен диффузор 13, охватывающий распылительный диск 31, при этом в верхней части диффузора выполнены, по крайней мере, три эжекционных отверстия 34.

Возможен вариант, когда к диффузору 33, охватывающему распылительный диск 31, соосно и осесимметрично оси форсунки крепится дополнительный распылитель 35 в виде цилиндрической обечайки 36, в которой последовательно установлены четыре сетчатых рассекателя, один из них выполнен в форме сетчатого диффузора 37, закрепленного на сетчатом круге 38, установленного перпендикулярно оси форсунки и закрепленного на внутренней поверхности цилиндрической обечайки 36, а два других сетчатых рассекателя - конический 39 и круглый 40 - закреплены на внутренней поверхности цилиндрической обечайки 36 таким образом, что ось конического сетчатого рассекателя 39 соосна оси форсунки, а центр круглого рассекателя 40 совпадает с центром сетчатого круга 38.

Изобретение относится к установкам для утилизации бумаги. Технический результат - повышение производительности и качества. Это достигается тем, что комплекс для переработки бумаги содержит автоклав для диспергирования, удаления грязи, масла, типографической краски и других инородных материалов, устройство для пропитки, отбеливания для того, чтобы сформировать пульпу, сито, где происходит выброс грязи и инородного материала, флотатор, фильтр для промывания, обезвоживания и обезжиривания, пульпер, в котором бумага смешивается с водой посредством лопастного активатора, представляющий из себя емкость с горизонтальной осью расположения лопастей активатора, которая соединена с редуктором, приводимым в движение электродвигателем, сверху которой имеется люк для загрузки макулатуры, при этом лопастной активатор может быть выполнен в виде по крайней мере двух последовательно соединенных винтовых пропеллеров с по крайней мере двумя винтовыми лопастями, помещенных в сетчатый барабан, колонна для влажной обработки выполнена из корпуса с входным патрубком для загрузки пульпы и выходным патрубком для выгрузки увлажненного продукта на сито, которое выполняют в виде конвейерной ленты, а внутри корпуса устанавливают перфорированный наклонный цилиндр для процесса увлажнения пульпы с расположенными на его боковой поверхности форсунками, соединенными с коллектором подачи воды, при в этом нижней части перфорированного наклонного цилиндра устанавливают подпружиненные заслонки для автоматической выгрузки конечного продукта на сито, а каждая из форсунок колонны для влажной обработки содержит корпус, штуцер и соосно расположенную вставку-завихритель, причем в штуцере выполнено входное цилиндрическое отверстие, соединенное с диффузором, выполненным осесимметрично в корпусе, а в нижней части корпуса расположено осесимметрично корпусу сопло, выполненное с конфузором, при этом диффузор и конфузор сосны, а вставка-завихритель выполнена из износостойкого материала. 7 ил.

Комплекс для переработки бумаги, содержащий автоклав для диспергирования, удаления грязи, масла, типографической краски и других инородных материалов, устройство для пропитки, отбеливания для того, чтобы сформировать пульпу, сито, где происходит выброс грязи и инородного материала, флотатор, фильтр для промывания, обезвоживания и обезжиривания, пульпер, в котором бумага смешивается с водой посредством лопастного активатора, представляющий из себя емкость с горизонтальной осью расположения лопастей активатора, которая соединена с редуктором, приводимым в движение электродвигателем, сверху которой имеется люк для загрузки макулатуры, при этом лопастной активатор может быть выполнен в виде по крайней мере двух последовательно соединенных винтовых пропеллеров с по крайней мере двумя винтовыми лопастями, помещенных в сетчатый барабан, колонна для влажной обработки выполнена из корпуса с входным патрубком для загрузки пульпы и выходным патрубком для выгрузки увлажненного продукта на сито, которое выполняют в виде конвейерной ленты, а внутри корпуса устанавливают перфорированный наклонный цилиндр для процесса увлажнения пульпы с расположенными на его боковой поверхности форсунками, соединенными с коллектором подачи воды, при этом в нижней части перфорированного наклонного цилиндра устанавливают подпружиненные заслонки для автоматической выгрузки конечного продукта на сито, при этом каждая из форсунок колонны для влажной обработки содержит корпус, штуцер и соосно расположенную вставку-завихритель, причем в штуцере выполнено входное цилиндрическое отверстие, соединенное с диффузором, выполненным осесимметрично в корпусе, а в нижней части корпуса расположено осесимметрично корпусу сопло, выполненное с конфузором, при этом диффузор и конфузор сосны, а вставка-завихритель выполнена из износостойкого материала, отличающийся тем, что каждая из форсунок колонны для влажной обработки содержит корпус со шнеком, соосно расположенным в нижней части корпуса, и расположенный в верхней части корпуса штуцер с цилиндрическим отверстием для подвода жидкости, соединенным с диффузором, осесимметричным корпусу и штуцеру, шнек запрессован в корпус с образованием конической камеры, расположенной над шнеком соосно диффузору и соединенной с ним последовательно, причем шнек выполнен сплошным, а внешняя поверхность шнека представляет собой две последовательно соединенных поверхности, одна их которых представляет собой по крайней мере однозаходную винтовую канавку с правой или левой нарезкой и расположена внутри корпуса, а вторая поверхность выполнена гладкой в виде тела вращения, осесимметрично соединенного с распылительным диском, расположенным перпендикулярно оси корпуса, и выступает за торцевую поверхность нижней части корпуса, причем в качестве линии, образующей эту поверхность, может быть как прямая линия, так и кривая линия n-го порядка, поверхность распылительного диска, выступающая за торцевую поверхность нижней части корпуса, выполнена отогнутой в сторону нижней части корпуса и имеет на периферийной части радиальные вырезы, чередующиеся со сплошной частью поверхности распылительного диска, причем распылительный диск смещен по оси форсунки вниз от гладкой поверхности тела вращения шнека, соединенного с винтовой поверхностью шнека, на величину h, зависящую от вязкости распыляемой жидкости, и соединен со шнеком посредством стержня, расположенного осесимметрично шнеку, а к торцевой нижней части корпуса форсунки присоединен диффузор, охватывающий распылительный диск, при этом в верхней части диффузора выполнены по крайней мере три эжекционных отверстия, при этом к диффузору, охватывающему распылительный диск, соосно и осесимметрично оси форсунки крепится дополнительный распылитель в виде цилиндрической обечайки, в которой последовательно установлены четыре сетчатых рассекателя, один из них выполнен в форме сетчатого диффузора, закрепленного на сетчатом круге, установленного перпендикулярно оси форсунки и закрепленного на внутренней поверхности цилиндрической обечайки, а два других сетчатых рассекателя - конический и круглый - закреплены на внутренней поверхности цилиндрической обечайки таким образом, что ось конического сетчатого рассекателя соосна оси форсунки, а центр круглого рассекателя совпадает с центром сетчатого круга.