專利名稱:流動介質分布的制作方法
技術領域:
本發明涉及一種使流動介質均勻擴散和分布的方法和設備,例如介質為紙漿懸浮液,其中該介質至少通過兩臺分布單元分布。
背景技術:
作為本發明的應用例子可以提到纖維素和造紙工業中從纖維懸浮液形成纖維網的需要,該網經常為10米寬并具有在制造方向的縱向和橫向二者的均勻度均為很高的要求。網的均勻度通常對于加工的效率和經濟性起到完全決定性的作用。
例如,在流體處理中,如在洗滌或漂白和纖維懸浮液的脫水中,重要的是紙漿橫向地敷設到連續的滲透支承上并且盡可能在縱向及橫向分布均勻。同樣重要的是被處理的液體跨越紙漿網均勻地分布。均勻分布可防止溝槽化并由此防止不均勻的液體處理和脫水。
為設備的最佳使用,需要進行脫水的纖維素纖維懸浮液,例如與液體處理有關時,必須在可能最高濃度下供應并在通過該液體吸出的支承上形成。該支承可以是液體可滲透的滾筒或平面絲網。
最高可能濃度問題由設備橫向足夠均勻地分布和形成均勻纖維網的能力決定,以滿足討論中加工的要求。由于纖維網絡剪切強度增加的結果,使纖維懸浮液均勻地跨越整個寬度分布的困難隨著紙漿濃度的增加而迅速增加。
纖維懸浮液的不均勻分布不但導致不均勻的脫水并由此而來液體處理的低效率,還造成在纖維上的擠壓損壞而損害紙漿質量。在滾筒之間的輥距中,例如在滾壓機中,纖維聚集和紙漿網的較厚部分可能承受如此之高的緊縮壓力以致纖維在這些承受負荷的部分處被損壞。
顯然,纖維懸浮液和被處理液體的均勻分布對于最終產品質量和加工經濟性極為重要。
在專利說明書SE500 546中描述一種在纖維懸浮液分布中應用的分布單元。該分布單元包括具有寬闊出口開口的殼體和對分布殼體供給懸浮液的管路。在分布殼體中懸浮液被偏轉和同時在側面擴散,然后又在橫向彎曲的通路中偏轉。這種分布單元可輸送均勻地分布的和平行的液流。
為形成寬達10米甚至更大寬度的纖維網,需要多臺分布單元。在SE500 546中描述的分布單元形式中每臺正常地為0.9米寬,但現在這些設備具有約達到2米的寬度。
為對分布單元供給懸浮液,基本上在整個纖維網寬度上設置網前箱。網前箱的作用是大型均衡箱,在其中紙漿應該均勻地分布。網前箱具有對于每一分布單元的出口。從各出口有一管路延伸到其分布單元。
在這樣的傳統工藝的設備中問題在于紙漿網看上去沿整個網的寬度變成不均勻。各分布單元產出一均勻的網,但不同的分布單元之間并不產出嚴格相同的網。問題也在于因為分布單元有時會堵塞。
發明內容
本發明目的是提供一種方法和設備,可以均勻地擴散和分布流動介質成為網,例如紙漿懸浮液的網,其中介質至少通過兩臺分布單元分布。如以上所述,正是纖維網的均勻度對于加工的效率和經濟性是決定性的。
已經發現網前箱有時不能在所有出口輸出相同的液流。液流分布由靜態節流達到。在紙漿流動時,在各出口節流上形成壓力降。就是這一壓力降在不同出口之間產生紙漿的分布。特別在低流動時在節流中產生的壓力降對于提供良好的分布變得過小。這轉而又造成不同的分布單元不能完全相等地得到饋送,當然導致不均勻的網。
這也由于分布單元可能堵塞而導致網前箱對分布單元的不均勻分布。
本發明目的是這樣獲得的,即各分布單元分別單獨地用具有流動控制的管路饋送懸浮液,例如用閥門控制,閥門又用控制系統控制。
這樣一來可以保證對各分布單元的均勻饋送,并且還可以加以控制,使不同分布單元之間得到均勻的分布。這意味著對于所有分布單元獲得相等的大流動量。
這樣取消網前箱包含另外幾個優點。傳統滾壓機包括兩個輥子,他們之間形成輥距以便使懸浮液脫水。輥子安裝在槽中。為了不阻擋在需要時從上面接近壓機的通路,網前箱放置在槽外,而懸浮液從槽下面和外面供給到分布殼體。槽具有一個延伸部分,從徑向看,從輥子向外伸出。其結果是,分布單元必須包括運輸溝槽以便從出口開口運輸懸浮液到紙漿網必須形成的表面處(輥子)。該運輸溝槽越長,堵塞的風險變得越大。
按照本發明,分布殼體是從上面饋送的。如果需要接近時,通過其供給懸浮液的管路不是接近壓機的阻礙。分布單元的運輸溝槽因此可以給予較短的長度,由此輸送距離可以較短,并且這樣一來堵塞的風險減少。
在按照本發明的設備中,如上所述,不需要網前箱。槽的設計過去依賴于網前箱,因為經常必須使單元組成在一起或者在任何情況下布置成互相靠近。不需要網前箱時可以使其比較容易設計優良的槽,由于槽是支承部件因此這很重要。
本發明的特性特征在所附權利要求中闡明。
附圖的簡要說明下面將參照附圖描述一個較佳實施方案,其中
圖1顯示一個分布單元;圖2為沿圖1中II-II線的剖面圖;圖3為沿圖2中III-III線的剖面圖;圖4顯示具有分布裝置的脫水設備原理圖;圖5為沿圖4中IV-IV線剖面圖,其中分布設備按照已知工藝形成;圖6為沿圖4中IV-IV線剖面圖,其中分布設備按照本發明形成。
具體的實施方式圖1、2和3顯示在SE500 546中描述形式的分布單元。分布單元1用作橫向分布并形成流動介質的網,例如纖維懸浮液的紙漿網。將只粗略地對分布單元予以描述,因為它本身是已知的。分布單元1包括具有寬闊的、基本上為矩形的出口開口2和纖維懸浮液供給管3的分布殼體4。
出口開口2轉變成運輸溝槽11,它具有等于出口開口2的寬度,并用作把懸浮液從出口開口2輸送到紙漿網應該形成的地方。
分布殼體4的形成帶有分布室5,它基本上橫向對著供給管3并從管3的連接處延伸,并向橫向彎曲的通路8方向發散。分布殼體4還包括出口室6,它從通路8的偏轉處沿相反方向延伸到出口開口2。兩室5、6被殼體4中內壁7所分開并通過通路8互相連通。介質由此偏轉到在出口開口2處的基本上均勻地分布的平行液流中。
圖4在原理上顯示從上面觀看的脫水設備。(參照附圖所示脫水設備,例如,屬于在專利說明書SE509 519中描述的類型。脫水設備至少包括一個旋轉的液體可滲透輥子。)脫水設備包括兩個液體可滲透輥子9并且對于每個輥子9有一臺用于在輥子9上分布纖維懸浮液的分布設備20。
從圖4顯示,分布設備20的實施方案包括四臺分布單元1。當然分布設備20可以包括更多或更少的分布單元。需要的數量由各出口開口2寬度(分布單元1的寬度)和需要生產的網寬度決定。當分布單元1為1米和輥子9長度為5米時,需要五臺分布單元1以便在整個輥子9長度上獲得紙漿網。
圖5為沿圖5中IV-IV線的剖面圖,其中分布設備按照已知工藝制成。圖中僅顯示脫水設備的一半,因為它是對稱的。
分布設備包括網前箱12,它基本上沿輥子9整個長度延伸。網前箱12位于安裝輥子9的槽10的外面。
紙漿懸浮液,例如,從紙漿塔(未示)饋送到網前箱12。懸浮液在網前箱12中分布并由下面饋送進入各分布單元1,通過其管子3到分布殼體4的分布室5,并再通過分布室6到出口開口2,和再按照圖中所示箭頭通過運輸管溝槽11。運輸溝槽11在輥子9的表面上開口,在該處形成紙漿網。運輸溝槽11的長度依賴于槽10的設計。
圖6為如圖5的剖面圖,但其中分布設備20按照本發明制成。各分布單元1包括具有流動控制器13的供給管3。所有流動控制器13連接于共同控制單元14以便控制流動。通過控制單元14可以如此控制流動,使所有分布單元1接受均勻的懸浮液供應,并且不同的分布單元1之間接受均勻的懸浮液液流。
各供給管3從上面連接于其分布殼體4。供給管3越接近輥子9,需要的運輸溝槽11越短。當供給管3緊接輥子的情況,則根本不需要溝槽11。
當不設置網前箱12時,紙漿懸浮液直接從(例如)紙漿塔通過其管子3饋送(適當地通過泵)到各分布單元1。術語“直接”在此應理解為從塔開始可延伸管子,它然后可以分出管子3到各分布單元1。
如在圖5和6之間比較可見,運輸溝槽11在按照圖6設計時較短。懸浮液的輸送距離和堵塞的風險因此減少。
按照本發明的分布設備當然也可以包括網前箱。
流動控制器然后布置在網前箱之后。這可以對分布單元提供均勻和均等分布的液流,但不是一個較佳實施方案。
雖然本發明用一臺分布紙漿懸浮液的設備闡明,顯然本發明也可以應用于其他流動介質,其中也需要均勻的分布。這里一個例子是在材料網上供給處理液體。
本發明因此并不限于以上提出的實施方案,而可以參照以上描述和附圖在權利要求范圍內加以變化。
權利要求
1.一種均勻擴散和分布流動介質的方法,其中介質通過至少兩臺分布單元(1)分布,其特征為,流動到各分布單元的介質分別地被控制,以保證介質均勻地流動到各分布單元(1)并且對所有分布單元(1)相等的大液流。
2.一種均勻擴散和分布流動介質的分布設備,其中分布設備(20)包括至少兩臺分布單元(1),其中各分布單元(1)包括一分布殼體(4)、一寬闊的出口開口(2)和用于供給介質到分布殼體(4)的供給管(3),其特征為,各供給管(3)設置流動控制器(13),其中所有流動控制器(13)連接到一共同控制單元(14)以便控制對各分布單元(1)的介質流動。
3.一種如權利要求2所述的分布設備,其特征為,各分布殼體(4)形成有分布室(5),它基本上橫向對著供給管(3)并從該管(3)的連接處延伸,并向橫向彎曲的通路8方向發散,和從通路(8)沿相反方向延伸到出口開口(2)的出口室(6),而兩室(5,6)通過通路(8)互相連通,使介質在出口開口(2)處偏轉到基本上均勻分布的平行液流。
4.一種如權利要求2或3所述的分布設備,其特征為,介質從上面供給到各分布殼體(4)。
5.一種如權利要求2-4之一所述的分布設備,其特征為,介質直接從紙漿塔通過其管子(3)饋送到各分布單元(1)。
6.一種如權利要求2-5之一所述的分布設備,其特征為,它位于脫水設備中,該設備包括至少一個旋轉的、可滲透液體的輥子(9),并且流動介質為纖維懸浮液,其目的為均勻地分布于輥子(9)上。
全文摘要
本發明涉及一種用于均勻地擴散和分布流動介質的方法和設備,其中介質至少通過兩臺分布單元(1)分布。各分布單元(1)包括分布殼體(4)、寬闊的出口開口(2)和供給介質到分布殼體(4)的供給管(3)。在各供給管(3)中設置流動控制器(13),而所有流動控制器(13)連接到一共同單元(14)。流動到各分布單元(1)的介質分別地控制,以保證對各分布單元(1)均勻的液流和對所有分布單元(1)相等的大液流。
文檔編號D21F1/02GK1543522SQ02816010
公開日2004年11月3日 申請日期2002年6月28日 優先權日2001年8月15日
發明者J·T·魯恩德伯格, M·達尼爾森, J T 魯恩德伯格, 岫 申請人:美佐紙業股份有限公司