УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОДГОТОВКИ МАССЫ Российский патент 2019 года по МПК D21B1/00 

Изобретение касается способа и устройства для подготовки суспензий массы, содержащих волокна, с признаками вводных частей независимых пунктов 1 и 15 формулы изобретения.

Способ подготовки массы и применяемое для этого устройство известны из AT 510 753 B1.

При известном из AT 510 753 B1 способе подготовки массы (целлюлоза или макулатура) целлюлоза или макулатура распускается в разбивателе с получением суспензии целлюлозы. При этом работа должна выполняться так, чтобы разъединение и очищение от пучков и узелков волокон выполнялось путем диспергирования суспензии целлюлозы, чтобы при диспергировании в суспензии целлюлозы создавался поток, чтобы при диспергировании для фибриллирования волокон в суспензии целлюлозы создавался направленный внутри суспензии целлюлозы вниз поток, который в нижней области суспензии целлюлозы направлен наружу, чтобы направленный наружу поток направлялся к неподвижным направляющим щиткам, и чтобы в направленном наружу потоке на волокнах в суспензии целлюлозы выполнялось резание волокон целлюлозы и фибриллирование.

Известное из AT 510 753 B1 устройство для диспергирования суспензии целлюлозы включает в себя резервуар, направленные радиально внутрь резервуара направляющие щитки, предусмотренный в резервуаре ротор, на роторе устройства для создания направленного радиально наружу потока суспензии целлюлозы в резервуаре и пропеллер для создания направленного вниз потока суспензии целлюлозы.

Из EP 1 287 878 A2 известно устройство для смешивания, промина, фибриллирования, измельчения и расплетания материалов. Известное устройство включает в себя резервуар, в котором предусмотрены статор, имеющий зубчатые венцы, и ротор, снабженный зубцами. Зубцы ротора взаимодействуют с зубцами зубчатых венцов статора. Между лопастями ротора вдается направляющая воронка, которая должна концентрировать продвигаемый сверху поток материала на средней области резервуара. Наружная поверхность направляющей воронки ограничивает кольцевой зазор, дросселирующий поток материала.

У устройства из EP 1 287 878 A2 посредством зоны действия зубцов на роторе и статоре не достигается принудительное направление потока продукта. Проблематичным у этого известного устройства является, что поток продукта часто не достигает ротора или уходит из фактической области действия зубцов на роторе и зубцов на статоре между лопастями ротора вверх, без воздействия на поток продукта. Это означает, что у устройства в соответствии с EP 1 287 878 A2 большая часть обрабатываемого потока продукта в резервуаре циркулирует, будучи переработанной не полностью.

DE 27 22 906 A1 касается установки для очищения от пучков и узелков суспензий массы для бумагоделательных машин. Установка включает в себя несколько устройств для очищения от пучков и узелков, каждое из которых снабжено статором и ротором, которые имеют входящие в зацепление друг с другом ряды зубцов, включающие в себя зубцы и находящиеся между ними прорези. Какие-либо меры по направлению пути потока суспензии массы с целью достижения эффективного и полного очищения от пучков и узелков у установки в соответствии с DE 27 22 906 A1 не предусмотрены.

Из US 2,283,871 A известна многоступенчатая мельница, у которой предусмотрены крутая коническая зона предварительного измельчения и пологая дисковидная зона окончательного измельчения. Зона окончательного измельчения включает в себя кольцевые измельчающие элементы, которые приводятся в движение друг относительно друга.

В основе изобретения лежит задача, усовершенствовать способ и устройство известного из AT 510 753 B1 рода с точки зрения улучшения условий потока суспензии в устройстве.

В соответствии с изобретением эта задача решается с помощью способа, который имеет признаки п. 1 формулы изобретения.

В соответствии с изобретением эта задача решается также с помощью устройства, которое имеет признаки п. 15 формулы изобретения.

Предпочтительные и обладающие преимуществами варианты осуществления предлагаемого изобретением способа и предлагаемого изобретением устройства являются предметом зависимых пунктов формулы изобретения.

В одном из взятых в качестве примера вариантов осуществления предлагаемый изобретением способ может отличаться тем, что предназначенная для подготовки суспензия массы загружается сверху в поток, направленный внутри суспензии массы вниз.

В одном из взятых в качестве примера вариантов осуществления предлагаемый изобретением способ может отличаться тем, что подготовленная суспензия массы забирается из потока, направленного в наружной области вверх.

В одном из взятых в качестве примера вариантов осуществления предлагаемый изобретением способ может отличаться тем, что создается направленный наружу поток, при этом суспензии массы придается направленное радиально наружу ускорение.

В одном из взятых в качестве примера вариантов осуществления предлагаемый изобретением способ может отличаться тем, что ускорение сообщается с помощью приводимого во вращательное движение ротора, имеющего диспергирующий диск.

В одном из взятых в качестве примера вариантов осуществления предлагаемый изобретением способ может отличаться тем, что в суспензии массы поток, направленный внутри суспензии массы вниз, создается с помощью приводимого во вращательное движение пропеллера.

В одном из взятых в качестве примера вариантов осуществления предлагаемый изобретением способ может отличаться тем, что связанные друг с другом волокна суспензии массы распускаются (очищаются от пучков и узелков) путем перемешивания суспензии массы.

В одном из взятых в качестве примера вариантов осуществления предлагаемый изобретением способ может отличаться тем, что диспергирование массы выполняется в периодическом режиме (прерывисто) или в непрерывном проходном режиме.

В одном из взятых в качестве примера вариантов осуществления предлагаемый изобретением способ может отличаться тем, что для фибрилляции волокна суспензии массы подвергаются воздействию режущих кромок и/или ребер.

В одном из взятых в качестве примера вариантов осуществления предлагаемый изобретением способ может отличаться тем, что воздействие режущих кромок и/или отражающих поверхностей на волокна осуществляется в области потока, направленного в нижней области наружу.

В одном из взятых в качестве примера вариантов осуществления предлагаемый изобретением способ может отличаться тем, что суспензия массы в резервуаре преобразуется в поток, при этом поток, направленный в наружной области вверх, направляется через кольцевой зазор между стенкой резервуара и расположенным в резервуаре кольцевым вытеснительным элементом.

В одном из взятых в качестве примера вариантов осуществления предлагаемый изобретением способ может отличаться тем, что суспензия массы в резервуаре преобразуется в поток, при этом поток, направленный в наружной области вверх, направляется по меньшей мере по одному трубопроводу, выходящему из нижней области резервуара и оканчивающемуся в верхней области резервуара в нем.

В одном из взятых в качестве примера вариантов осуществления предлагаемый изобретением способ может отличаться тем, что направленный вверх поток направляется по трубопроводу, проходящему вне резервуара.

В одном из взятых в качестве примера вариантов осуществления предлагаемый изобретением способ может отличаться тем, что подготовленная суспензия массы забирается из трубопровода перед местом его окончания в резервуаре.

В одном из взятых в качестве примера вариантов осуществления предлагаемое изобретением устройство может отличаться тем, что коаксиальное к оси ротора отверстие вытеснительного элемента является воронкообразным, при этом расширенная область отверстия указывает в направлении крышки резервуара.

В одном из взятых в качестве примера вариантов осуществления предлагаемое изобретением устройство может отличаться тем, что предусмотренные в резервуаре щитки статора предусмотрены, выступая от вытеснительного элемента радиально наружу, и вдаются до внутренней стороны стенки резервуара.

В одном из взятых в качестве примера вариантов осуществления предлагаемое изобретением устройство может отличаться тем, что в крышке резервуара оканчивается трубопровод для подвода предназначенной для подготовки суспензии массы.

В одном из взятых в качестве примера вариантов осуществления предлагаемое изобретением устройство может отличаться тем, что ось трубопровода ориентирована коаксиально кольцевому вытеснительному элементу и ротору.

В одном из взятых в качестве примера вариантов осуществления предлагаемое изобретением устройство может отличаться тем, что в крышке предусмотрен/предусмотрены по меньшей мере один, но предпочтительно два, три или больше трех трубопроводов для отвода подготовленной суспензии массы.

В одном из взятых в качестве примера вариантов осуществления предлагаемое изобретением устройство может отличаться тем, что ребра на диспергирующем диске изнутри наружу увеличиваются по высоте.

В одном из взятых в качестве примера вариантов осуществления предлагаемое изобретением устройство может отличаться тем, что ребра установлены наискосок к радиальным плоскостям, которые проходят через ось ротора.

В одном из взятых в качестве примера вариантов осуществления предлагаемое изобретением устройство может отличаться тем, что ребра диспергирующего диска искривлены.

В одном из взятых в качестве примера вариантов осуществления предлагаемое изобретением устройство может отличаться тем, что ротор вдается через дно резервуара внутрь резервуара.

В одном из взятых в качестве примера вариантов осуществления предлагаемое изобретением устройство может отличаться тем, что на роторе предусмотрен циркуляционный пропеллер.

В одном из взятых в качестве примера вариантов осуществления предлагаемое изобретением устройство может отличаться тем, что в области места окончания трубопровода предусмотрено сужение, действующее в качестве диффузора.

В одном из взятых в качестве примера вариантов осуществления предлагаемое изобретением устройство может отличаться тем, что сужение образовано кольцевым ребром, в частности кольцевым ребром, имеющим треугольное поперечное сечение.

В одном из взятых в качестве примера вариантов осуществления предлагаемое изобретением устройство может отличаться тем, что предусмотрен по меньшей мере один циркуляционный трубопровод, выходящий из нижней области резервуара и оканчивающийся в верхней области резервуара в нем.

В одном из взятых в качестве примера вариантов осуществления предлагаемое изобретением устройство может отличаться тем, что циркуляционный трубопровод имеет искривленную область, причем в этой искривленной области предусмотрен патрубок для забора подготовленной суспензии массы.

В одном из взятых в качестве примера вариантов осуществления предлагаемое изобретением устройство может отличаться тем, что между ребрами диспергирующего диска и неподвижными относительно корпуса зубцами статора, соответственно, щитками статора выполнены режущие кромки и отражающие поверхности.

В одном из взятых в качестве примера вариантов осуществления предлагаемое изобретением устройство может отличаться тем, что зубцы статора расположены на вытеснительном элементе.

В одном из взятых в качестве примера вариантов осуществления предлагаемое изобретением устройство может отличаться тем, что щитки статора расположены на корпусе резервуара.

В одном из взятых в качестве примера вариантов осуществления предлагаемое изобретением устройство может отличаться тем, что щитки статора предусмотрены в области подсоединенного к резервуару нижнего конца циркуляционного трубопровода, в частности в его предпочтительно выполненном в виде патрубка конце.

При предлагаемом изобретением способе достигаются условия потока, которые приводят к эффективному фибриллированию и очищению от пучков и узелков. У предлагаемого изобретением устройства благодаря кольцевому вытеснительному элементу, предусмотренному в одном из возможных вариантов осуществления внутри резервуара, обеспечиваются условия потока суспензии массы, при которых поток суспензии массы принудительно направляется через диспергирующий диск.

Дополнительно благодаря вытеснительному элементу, предусмотренному в одном из взятых в качестве примера вариантов осуществления внутри резервуара предлагаемого изобретением устройства, уменьшается объем, так что достигается более интенсивная подготовка суспензий массы, в частности таких, которые получаются из суспензий макулатуры, при этом волокна в суспензии массы более эффективно путем диспергирования разъединяются и очищаются от пучков и узелков.

Также при использовании предлагаемого изобретением устройства фибриллирование волокон осуществляется более эффективно, чем до сих пор.

Благодаря предпочтительно предусмотренным у предлагаемого изобретением устройства режущим кромкам и отражающим поверхностям за один единственный проход суспензии массы достигается многократное фибриллирующее действие, так что заявленная мощность может значительно повышаться и адаптироваться к данной массе.

Режущие кромки на диспергирующем диске ротора могут быть установлены наискосок к радиальной плоскости или быть ориентированы радиально. Это относится также к зубцам статора, которые в одном из предпочтительных вариантов осуществления могут быть размещены с нижней стороны вытеснительного элемента.

В одном из альтернативно предусмотренных вариантов осуществления предлагаемого изобретением устройства для выполнения способа предусмотрены предпочтительно размещенные снаружи циркуляционные трубопроводы (циркуляционные трубы). Циркуляционные трубопроводы оканчиваются в верхней области резервуара, так что там обеспечено перемешивание вновь подведенных волокон с уже находящимися в циркуляционном контуре долями суспензии массы.

Вариант осуществления предлагаемого изобретением устройства, включающий в себя по меньшей мере один находящийся снаружи циркуляционный трубопровод, обладает преимуществом более простой конструкции, следовательно, возможностью более простого изготовления и снижения веса.

Суспензии массы, которые могут подготавливаться с помощью предлагаемого изобретением устройства, представляют собой суспензии, которые в качестве массы (вещества), например, содержат:

целлюлозу,

древесную массу,

макулатуру,

первичные и вторичные волокна,

волокна из измельченных кусков одежды и

их смеси.

С помощью предлагаемого изобретением устройства возможна эффективная модификация волокон массы в суспензии массы путем разъединения, фибриллирования, очищения от пучков и узелков и т.д. При этом фибриллирование достигается без укорочения волокон.

Другие подробности и признаки предлагаемого изобретением устройства содержатся в нижестоящем описании одного из предпочтительных вариантов осуществления с помощью чертежей. Показано:

фиг. 1: предлагаемое изобретением устройство на виде наискосок;

фиг. 2: устройство с фиг. 1 на рассеченном виде наискосок;

фиг. 3: в осевом сечении частично устройство с фиг. 1 с показанными на чертеже условиями потока;

фиг. 4: в сечении по линии A-A с фиг. 7 один из вариантов осуществления устройства с фиг. 1-фиг. 3;

фиг. 5: деталь варианта осуществления с фиг. 4 в сечении;

фиг. 6: вариант осуществления с фиг. 4 и 5 на рассеченном виде наискосок;

фиг. 7: сечение по линии B-B с фиг. 4;

фиг. 8: измененный вариант осуществления в сечении по линии B-B с фиг. 4;

фиг. 9: другой вариант осуществления в сечении по линии B-B с фиг. 4;

фиг. 10: в сечении по линии D-D с фиг. 12 другой вариант осуществления предлагаемого изобретением устройства;

фиг. 11: на рассеченном виде наискосок вод устройства с фиг. 10;

фиг. 12: в сечении по линии С-С с фиг. 10 вариант осуществления устройства с фиг. 10 и 11;

фиг. 13: на виде наискосок вариант осуществления устройства в соответствии с фиг. 10-12 и

фиг. 14: схематично две возможные ориентации ребер на диспергирующем диске ротора.

Предлагаемое изобретением устройство 1 включает в себя резервуар 2, который на своей верхней стороне закрыт крышкой 3. В резервуар 2 вдается снизу ротор 4, который опирается на расположенный под резервуаром 2 корпус 5 подшипника.

Ввод ротора 4 в резервуар 2 уплотнен контактными уплотнительными кольцами 6.

Ротор 4 установлен в корпусе 5 подшипника с помощью подшипника 7 качения.

На роторе 4 в его расположенной в нижней области резервуара 2 части установлен диспергирующий диск 8, который на своей верхней стороне и на своей нижней стороне имеет ребра 9, 10, установленные наискосок к радиальному направлению. При этом в одном из вариантов осуществления ориентация ребер 9, 10, как схематично изображено на фиг. 14, относительно направления вращения ротора 4 выбрана так, что их радиально внутренние концы в направления вращения (стрелка 14(16?) на фиг. 14) лежат впереди (расстояние A) радиально наружных концов ребер 9, 10. Это относится к изображенному на фиг. 14 в качестве примера ребру 9 и/или 10, которое составляет со своей радиальной плоскостью R острый угол α.

В одном из измененных вариантов осуществления, также изображенном на фиг. 14, изображенное в качестве примера на фиг. 14 ребро 9 и/или 10 ориентировано так, что его радиально наружный конец в направлении вращения (стрелка 16 на фиг. 14), лежит позади (расстояние B) его радиально внутреннего конца. Это ребро 9 и/или 10 составляет с радиальной плоскостью R острый угол β.

Кроме того, ребра 9 и/или 10 могут изнутри наружу увеличиваться по высоте.

Ребра 9 на верхней стороне диспергирущего диска 8 и/или ребра 10 на нижней стороне диспергирущего диска 8, например, искривлены. Искривленные ребра 9 и/или 10 либо ориентированы так, что выпуклая сторона ребер 9/10 в направлении вращения (стрелка 16) диспергирующего диска 8 указывает вперед, либо ориентированы так, что выпуклая сторона в направлении вращения (стрелка 16) диспергирующего диска 8 указывает назад.

То есть ребра 9 на верхней стороне диспергирующего диска 8 и/или ребра 10 на нижней стороне диспергирующего диска 8 могут быть искривлены так, чтобы вогнутая сторона ребер 9/10 в направлении вращения (стрелка 16) диспергирующего диска 8 указывала вперед или назад.

Ребра 9 на верхней стороне диспергирующего диска 8 и/или ребра 10 на нижней стороне диспергирующего диска 8 могут быть также прямыми ребрами.

В одном из вариантов осуществления (фиг. 3) на роторе 4 выше диспергирующего диска 8 предусмотрен пропеллер 11, имеющий лопасти, который создает в предназначенной для подготовки суспензии массы поток, направленный вниз в направлении диспергирующего диска 8. Пропеллер 11 предусмотрен не обязательно, так как с помощью предлагаемой изобретением конструкции устройства 1, имеющего вытеснительный элемент 20, который еще будет поясняться ниже, даже без пропеллера 11 достигается достаточно определенный поток суспензии массы.

В крышку 3 коаксиально ротору 4 впадает трубопровод 12, по которому предназначенная для подготовки суспензия массы течет в резервуар 2.

На внутренней стороне крышки 3 предусмотрен указывающий назад конический выступ 13, в середину которого впадает трубопровод 12 для подвода суспензии массы.

Это расположение трубопровода 12 дает оптимальное смешивание суспензии массы, которая находится в циркуляционном контуре в резервуаре 2, с суспензией массы, снова подводимой в резервуар 2.

То, что на конце трубопровода 12 (место впадения в резервуар 2) предусмотрено действующее в качестве диффузора сужение 31 (образованное треугольным в поперечном сечении кольцевым ребром), предпочтительно способствует вышеупомянутому смешиванию подводимой суспензии массы с суспензий массы, которая уже находится и подготавливается в резервуаре 2.

В показанном примере осуществления вокруг подводящего трубопровода 12 предусмотрены три отводящих трубопровода 14 для отвода подготовленной суспензии волокнистой массы.

Крышка 3 привернута к резервуару 2 (винты 15).

Во внутреннем пространстве резервуара 2 предусмотрен кольцевой вытеснительный элемент 20, внутреннее отверстие 21 которого выполнено примерно воронкообразно. Между наружной поверхностью 22 вытеснительного элемента 20 и внутренней стороной 23 стенки 24 резервуара 2 предусмотрен кольцевой канал 25, в котором предназначенная для подготовки суспензия массы после выхода из диспергирующего диска 8 течет вверх. Через воронкообразное внутреннее отверстие 21 вытеснительного элемента 20 суспензия массы, при необходимости при поддержке пропеллера 11 на роторе 4, течет вниз в направлении диспергирующего диска 8.

В показанном примере осуществления верхний конец ротора 4 покрыт выполненным в гидравлически благоприятной форме покрытием 17, которое с помощью винта 18 с внутренним шестигранником зафиксировано в роторе 4.

На наружной стороне вытеснительного элемента 20 в качестве направляющих щитков предусмотрены щитки 30 статора, которые перекрывают кольцевой канал 25 (зазор) между наружной стороной 22 вытеснительного элемента 20 и внутренней стороной 23 стенки 24 резервуара 2 (в частности, в его нижней части), то есть своими свободными краями прилегают к внутренней стороне 23 стенки 24 резервуара 2.

Для фиксации вытеснительного элемента 20 внутри резервуара 2 могут быть предусмотрены крепежные винты 28 (сравн. фиг. 2 и 3).

При эксплуатации устройства продукт (предназначенная для подготовки суспензия массы) по трубопроводу 12 подводится так, что вновь введенная суспензия массы смешивается с суспензией массы, которая циркулирует в резервуаре 2 в направлении стрелок. Так обеспечивается отсутствие возникновения короткозамкнутого потока, при котором вновь введенная суспензия массы опять стекает из устройства 1 по выпускным трубопроводам 14 без осуществления подготовки суспензии массы.

Показанный на фиг. 4-9 вариант осуществления предлагаемого изобретением устройства по существу соответствует варианту осуществления фиг. 1-3.

При варианте осуществления в соответствии с фиг. 4-9 предусмотрено большее количество активных режущих кромок и отражающих поверхностей, хотя размеры ротора 4 по существу могут оставаться одинаковыми. Для этого ребра 9 на роторе 4 или, соответственно, диспергирующем диске 8 прерваны, так что получается концентрический оси ротора 4 «кольцевой паз» 40 (образованный кольцевым рядом прерываний 41). С этим кольцевым пазом 40 входят в зацепление зубья 42 статора, которые расположены на нижней стороне вытеснительного элемента 20. При этом варианте осуществления волокна массы при единственном проходе через узел ротора/статора многократно попадают на оказывающие фибриллирующее действие режущие кромки и отражательные поверхности, так что заявленная мощность значительно повышена. Кроме того, путем выбора расположения с размерами прерываний 41 в ребрах 9 на диспергирующем диске 8 ротора 4, с одной стороны, и зубцов 42 статора на вытеснительном элементе 20, с другой стороны, можно выбирать расстояние между отдельными рабочими поверхностями с адаптацией к перерабатываемому в каждом случае продукту.

Как показано на фиг. 8 и 9, щитки 30 статора на вытеснительном элементе могут быть направлены вперед или назад, то есть быть установлены наискосок к радиальным плоскостям или проходить радиально (фиг. 7). Так, крайнее внутреннее кольцо из кольцеобразно расположенных частей ребер 9 может иметь режущие кромки, направленные назад, а наружное кольцо из кольцеобразно расположенных частей ребер 9 - режущие кромки, направленные вперед. По смыслу то же самое относится к зубцам 42 статора на нижней стороне вытеснительного элемента. Они могут быть расположены под различными углами β действия, как это схематично изображено на фиг. 7-9.

Количество кольцеобразно расположенных частей ребер на диспергирующем диске 8, с одной стороны, и зубцов 42 статора на нижней стороне вытеснительного элемента 20, с другой стороны, может выбираться с адаптацией к данному продукту.

При показанных на фиг. 1-3 и 4-9 вариантах осуществления предлагаемого изобретением устройства, которые пригодны для выполнения предлагаемого изобретением способа, поток суспензии массы, направленный вверх, направляется, будучи пространственно отделен от потока, направленного вниз, при этом пространственное разделение достигается с помощью вытеснительного элемента 20 таким образом, что суспензия массы течет вверх через кольцевой зазор в виде кольцевого канала 25 (прерванного щитками 30 статора), образованный между стенкой резервуара 2 и наружной поверхностью вытеснительного элемента 20.

Показанный на фиг. 10-13 вариант осуществления предлагаемого изобретением устройства выполнен без вытеснительного элемента 20 вариантов осуществления фиг. 1-9. Направленный вверх поток суспензии массы при варианте осуществления устройства в соответствии с фиг. 10-13 осуществляется по циркуляционным трубопроводам 50 (циркуляционные трубы), которые, выходя из нижней области резервуара 2, впадают в верхнюю область (напр., крышку 3) резервуара 2. При варианте осуществления, показанном на фиг. 10-13, в области мест впадения труб, образующих циркуляционные трубопроводы 50, в нижнюю область резервуара 2, в качестве прерывателей потока предусмотрены щитки 51 статора. Эти щитки 51 статора расположены в патрубках 52, которые подсоединены к стенке 24 резервуара 2.

U-образно изогнутые циркуляционные трубопроводы 50 в верхней области через патрубки 52 подсоединены к верхней области (напр., к крышке 3) резервуара 2, так что текущая по циркуляционным трубопроводам 50 суспензия массы смешивается с подлежащей переработке суспензией массы, загружаемой через подвод 12 продукта.

В каждом или в выборочных циркуляционных трубопроводах 50 предусмотрены патрубки 14 для отвода (забора) подготовленной суспензии массы. Трубы, служащие циркуляционными трубопроводами 50, могут подсоединяться к патрубкам 52 и 53 резервуара 2 с помощью фланцев, быстродействующих замков или зажимных комплектов.

В области подвода 14 продукта циркуляционные трубопроводы 50 впадают в резервуар 2, так что обеспечено перемешивание вновь подведенной суспензии массы с волокнами, уже находящимися в циркуляционном контуре в резервуаре 2.

При эксплуатации устройства 1 в резервуаре 2 и в подводящем и отводящем трубопроводе 12, 14 поддерживается давление, которое соответствует давлению системы в трубопроводе 12 для суспензии массы.

Время выдержки суспензии массы в резервуаре 2 регулируется, например, таким образом, что суспензия массы, которая еще предназначена для подготовки, подводится только тогда, когда суспензия массы, имеющаяся в резервуаре 2, окончательно подготовлена, то есть волокна в ней разъединены и очищены от пучков и узелков, и при этом также выполнено фибриллирование волокон. Время выдержки суспензии массы в резервуаре 2 определяется, например, отношением количества суспензии массы. находящегося в циркуляционном контуре, и вновь подведенной суспензии массы и частоты вращения агрегата (диспергирующего диска 8).

Имеющийся в резервуаре поток имеет интенсивность циркуляции, которая во много раз выше, чем непрерывно протекающая суспензия массы. Так обеспечивается многократная циркуляция суспензии массы в резервуаре. Фракционное количество волокон массы, которое фактически лишь небольшое количество раз протекает через зону фибрилляции, сокращается до пренебрежимого минимума, прежде чем оно выйдет из машины по выпускным каналам. Таким образом, результат фибрилляции почти не подвергается негативному влиянию не оптимально фибриллированных волокон.

С помощью предлагаемого изобретением устройства 1 с высокой эффективностью при подготовке, например, целлюлозы можно отделять друг от друга еще удерживающиеся вместе волокна путем очищения от пучков и узелков, при этом конгломераты волокон распускаются.

Кроме того, в предлагаемом изобретением устройстве 1 достигается фибриллирование волокон путем расплетания отдельных волокон, которое осуществляется за счет трения волокон друг о друга и за счет воздействия центробежных сил.

Подводя итоги, можно описать один из примеров осуществления изобретения следующим образом.

Устройство 1 для подготовки суспензии массы, в частности суспензии целлюлозы, имеющее резервуар 2, имеющее предусмотренные внутри резервуара 2, выполненные в виде направляющих щитков щитки 30 статора и имеющее предусмотренный в резервуаре 2 ротор 4, на котором предусмотрен диспергирующий диск 8, включает в себя предусмотренный внутри резервуара 2, кольцевой вытеснительный элемент 20, наружная поверхность 22 которого находится на расстоянии от внутренней поверхности 23 стенки 24 резервуара 2. Внутреннее, расположенное коаксиально ротору 4 отверстие 21 вытеснительного элемента 20 является воронкообразным, при этом расширенная область отверстия указывает в направлении крышки 3 резервуара 2. Предусмотренные в резервуаре 2 щитки 30 статора перекрывают канал 25 между наружной стороной 22 вытеснительного элемента 20 и внутренней стороной 23 стенки 24 резервуара 2.

Устройство (1) для подготовки суспензии массы, в частности суспензии целлюлозы, имеющее резервуар (2), имеющее предусмотренные внутри резервуара (2), выполненные в виде направляющих щитков щитки (30) статора и имеющее предусмотренный в резервуаре (2) ротор (4), на котором предусмотрен диспергирующий диск (8), включает в себя предусмотренный внутри резервуара (2) кольцевой вытеснительный элемент (20), наружная поверхность (22) которого находится на расстоянии от внутренней поверхности (23) стенки (24) резервуара (2). Внутреннее, расположенное коаксиально к ротору (4) отверстие (21) вытеснительного элемента (20) является воронкообразным, при этом расширенная область отверстия указывает в направлении крышки (3) резервуара (2). Предусмотренные в резервуаре (2) щитки (30) статора перекрывают канал (25) между наружной стороной (22) вытеснительного элемента (20) и внутренней стороной (23) стенки (24) резервуара (2). 2 н. и 24 з.п. ф-лы, 14 ил.

1. Способ подготовки содержащей волокна суспензии массы, при котором волокна суспензии массы разъединяют (фибриллируют) и очищают от пучков и узелков путем диспергирования, при этом при диспергировании в суспензии массы создают поток, который внутри суспензии массы направлен вниз, в нижней области суспензии массы наружу, а в наружной области суспензии массы – вверх, отличающийся тем,

что направленный вверх поток суспензии массы направляют пространственно отделенно от потока, направленного вниз внутри суспензии массы, и

что суспензия массы в резервуаре (2) преобразуется в поток, причем поток, направленный в наружной области вверх, направляется через кольцевой зазор (25) между стенкой (24) резервуара и расположенным в резервуаре (2) кольцевым вытеснительным элементом (20).

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что предназначенная для подготовки суспензия массы сверху загружается в направленный вниз внутри суспензии массы поток.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что подготовленная суспензия массы забирается из потока, направленного в наружной области вверх.

4. Способ по п.1, отличающийся тем, что создают направленный наружу поток за счет того, что суспензии массы придают направленное радиально наружу ускорение.

5. Способ по п.4, отличающийся тем, что ускорение сообщают с помощью приводимого во вращательное движение ротора (4), имеющего диспергирующий диск (8).

6. Способ по п.1, отличающийся тем, что в суспензии массы поток, направленный внутри суспензии массы вниз, создают с помощью приводимого во вращательное движение пропеллера (11).

7. Способ по п.1, отличающийся тем, что связанные друг с другом волокна суспензии массы распускают (очищают от пучков и узелков) путем перемешивания суспензии массы.

8. Способ по п.1, отличающийся тем, что диспергирование массы выполняют в периодическом режиме (прерывисто) или в непрерывном проходном режиме.

9. Способ по п.1, отличающийся тем, что для фибрилляции волокна суспензии массы подвергают воздействию режущих кромок и/или ребер.

10. Способ по п.9, отличающийся тем, что воздействие режущих кромок и/или отражающих поверхностей на волокна осуществляют в области потока, направленного в нижней области наружу.

11. Устройство для выполнения способа по одному из пп.1-10, включающее в себя крышку (3), резервуар (2), предусмотренные внутри резервуара (2), выполненные в виде направляющих щитков щитки (30) статора, и предусмотренный в резервуаре (2) ротор (4), на котором предусмотрен диспергирующий диск (8), который на своей верхней стороне и/или нижней стороне имеет ребра (9, 10), отличающееся тем, что внутри резервуара (2) предусмотрен кольцевой вытеснительный элемент (20), наружная поверхность (22) которого находится на расстоянии от внутренней поверхности (23) стенки (24) резервуара (2) и внутреннее отверстие (21) которого расположено коаксиально ротору (4).

12. Устройство по п.11, отличающееся тем, что коаксиальное к оси ротора (4) отверстие (21) вытеснительного элемента (20) является воронкообразным, при этом расширенная область отверстия указывает в направлении крышки (3) резервуара (2).

13. Устройство по п.11, отличающееся тем, что предусмотренные в резервуаре (2) щитки (30) статора выступают от вытеснительного элемента (20) радиально наружу и вдаются до внутренней стороны (23) стенки (24) резервуара (2).

14. Устройство по п.11, отличающееся тем, что в крышке (3) резервуара (2) оканчивается трубопровод (12) для подвода предназначенной для подготовки суспензии массы.

15. Устройство по п.14, отличающееся тем, что ось трубопровода (12) ориентирована коаксиально кольцевому вытеснительному элементу (20) и ротору (4).

16. Устройство по п.11, отличающееся тем, что в крышке предусмотрен/предусмотрены по меньшей мере один, но предпочтительно два, три или больше трех трубопроводов (14) для отвода подготовленной суспензии массы.

17. Устройство по п.11, отличающееся тем, что ребра (9, 10) на диспергирующем диске (8) изнутри наружу увеличиваются по высоте.

18. Устройство по п.11, отличающееся тем, что ребра (9, 10) установлены наискосок к радиальным плоскостям, которые проходят через ось ротора (4).

19. Устройство по п.11, отличающееся тем, что ребра (9, 10) диспергирующего диска (8) искривлены.

20. Устройство по п.11, отличающееся тем, что ротор (4) вдается через дно резервуара (2) внутрь резервуара (2).

21. Устройство по п.11, отличающееся тем, что на роторе (4) предусмотрен циркуляционный пропеллер (11).

22. Устройство по п.14, отличающееся тем, что в области места окончания трубопровода (12) предусмотрено сужение (31), действующее в качестве диффузора.

23. Устройство по п.22, отличающееся тем, что сужение (31) образовано кольцевым ребром, в частности кольцевым ребром с треугольным поперечным сечением.

24. Устройство по п.11, отличающееся тем, что между ребрами (9) диспергирующего диска (8) и неподвижными относительно корпуса зубцами (42) статора, соответственно, щитками (51) статора выполнены режущие кромки и отражающие поверхности.

25. Устройство по п.24, отличающееся тем, что зубцы (42) статора расположены на вытеснительном элементе (20).

26. Устройство по п.24, отличающееся тем, что щитки (51) статора расположены на корпусе резервуара (2).