專利名稱：用于過濾廢紙漿的方法和設備的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種用于過濾廢紙漿的方法和設備，從而在利用廢紙漿為原料的工業，如紙漿和纖維板工業中將雜質從紙漿原料中分離出去。
在這一工業中，使用廢紙作為紙的原材料，將不可避免的要進行分離和去除各種雜質，如廢塑料、乙烯繩和雜質上的粘合膠質，這些雜質是在廢紙回收過程中被混入的。
通常，大尺寸和/或與紙漿纖維形狀顯著不同的雜質可以通過所謂的濾網裝置進行去除。
被廣泛使用的濾網裝置為一種封閉加壓裝置，其內部帶有過濾器，該過濾器具有多個小孔。濾網去除雜質的效率或比率與濾網的篩除率緊密相關(即，在整個進入的原料中不能通過過濾器的那部分原料的數量比)。
如
圖1所示，篩除率的增加和減少將分別導致雜質去除率的增高和降低。
假若在正常過濾中減小篩除率的話，則有可能由于篩除濃度的增加而導致過濾板或篩除閥的堵塞。即使可以防止這種堵塞，但篩除率的過度降低也將損害去除雜質的效果從而不能獲得足夠的過濾效果。
因此，為獲得具有較少雜質量的紙漿則需在一定程度上增加篩除率。然而，篩除率的增加將造成紙原料產量的減少。
通常，為了克服過濾裝置的這一問題，篩除率一般選擇20-25％，超過該值如圖1所示的曲線將變平緩并且對雜質的去除率影響不大；并且通過所謂“復式瀑布式流動”的系統對篩除物進行再處理，從而在整個系統中減小篩除率。
被送至過濾處理的紙漿包括大量的未脫纖維原料(Undefibered Stock)，其尺寸大于且/或形狀不同于紙漿纖維并表現出與過濾設備內雜質相似的特性。
如果未脫纖維的原料(Undefibered Stock)被分離并去除的話，則紙原料的產量將不能被提高，這是由于未脫纖維原料經纖維分離時可以變為高質量的原料。
由于這一原因，常規過濾系統具有纖維分離器以對未脫纖維的原料進行脫纖維。為了有效的進行纖維分離，分離器經常與過濾系統的篩除線相結合。
圖2顯示了一個經常使用的瀑布式流動系統。
通常，所使用的復合瀑布式流動過濾系統包括，用于去除相對粗大雜質的粗篩階段Ⅰ和一個用于去除較細小雜質的細篩階段Ⅱ。
在粗篩階段Ⅰ中，由初級濾網a去除的篩除物在纖維分離器h中被脫去纖維，且然后經過第二濾網b被過濾；在第二濾網的所得原料與由第一濾網a得到的原料混合并被送入細篩階段Ⅱ。由第二濾網b得到的篩除物由第三濾網c進行處理，然后所得的原料被返回第二濾網b。只有經第三濾網c得到的篩出物被排至系統之外。
在細篩階段Ⅱ中，從粗篩階段Ⅰ得到的原料經第一濾網d處理，從第一濾網所得的篩除物由第二濾網e處理。由第二濾網得到的原料與第一濾網d得到的原料相混合并作為系統所得的原料排出。由第Ⅱ濾網e得到的篩除物在纖維分離器i內被脫去纖維并隨后由第三濾網f進行處理。由第三濾網得到的原料再返回到第二濾網e。由第三濾網f得到的篩除物由第1四濾網g進行過濾。由第四濾網得到的原料再返回到第三濾網f且只有由第四濾網g產生的篩除物才被排出系統之外。
從上述內容可清楚地知道，具有分級處理的濾網數越多，過濾度越高且產量也會增加，但其缺點是設備的尺寸和造價均要增加，過濾系統工作作所需的功率也更高。
因此，本發明的目的是提供一種過濾廢紙漿的方法和設備，其中改進了去除雜質的最終處理，從而減少了整個過濾系統的濾網數。
下面將結合附圖對本發明的優選實施例進行描述。
圖1顯示了傳統濾網的篩除率與雜質去除率之間的關系；圖2為傳統過濾工藝的流程圖；圖3為一個縱剖視圖，它顯示了本發明第一實施例的過濾裝置；圖4為沿圖3中箭頭Ⅳ-Ⅳ箭頭所示方向的視圖；圖5為一個縱剖視圖，它顯示了本發明第二實施例的過濾裝置；圖6為沿圖5箭頭Ⅵ-Ⅵ所示的視圖；圖7是一個縱剖視圖，它顯示了本發明第三實施例的過濾裝置；圖8為一個縱剖視圖，它顯示了本發明過濾裝置的另一個實施例，該過濾裝置能夠對篩出物進行脫水；圖9為沿圖8箭頭Ⅸ所示的視圖10為沿圖8箭頭Ⅹ所示的視圖；圖11為沿圖8箭頭Ⅺ所示的視圖。
圖3和圖4顯示了本發明第一實施例的過濾廢紙漿的設備，該設備包括一個殼體1，該殼體在圖3的左下部，左上部和右中部分別具有紙漿入口2，廢料出口3和接收原料出口4。殼體1還帶有一個由驅動裝置(未示出)驅動的轉子5。
轉子5包括一個驅動力傳輸軸5a和一個空心圓筒體5b，該圓筒在其底部與軸5a的一端連成一體。圓柱體5b的軸向長度大致等于入口2和出口3之間的距離。圓筒體5b具有靠近出口3的開放端，以及靠近入口2的閉合端。在靠近閉合底部的圓筒5b的外圓周上設有紙漿排出口6，這些出口6彼此圓周間隔距離排列。在圓筒5b的外圓周上還設有刮刀7(紙漿移動裝置)，它們相互螺旋扭轉并在圓周上間隔排布，從而當轉子5旋轉時沿箭頭A的方向移動紙漿12。
殼體1還具有一個圓環形的過濾圓筒9，該過濾圓筒9具有一個過濾板8，該過濾板8以相隔一預定距離的方式朝向刮刀7。且該圓筒9與接收原料的出口4相通。殼體1還具有一個稀釋水噴射口10，該噴射口朝向圓筒5b的開口端。刮刀7和過濾板8之間的間距形成了一個用于循環紙漿12的通道11(即，朝向過濾板的通道)。
在上述結構中，由入口2喂入的紙漿12將在殼體1內循環。紙漿12在過濾板8表面上的反復移動將使紙漿被分離成所需的原料14和篩除物13。
特別是喂入殼體1的紙漿12在通道11即，刮刀7和過濾板8的間隙處通過旋轉轉子5的螺旋刮刀7沿箭頭A所產生的喂入作用被堆向篩除物出口3(圖3的向上方向)。
在該處理中，一些紙漿12通過或經過濾板8過濾進入過濾圓筒9并作為所得的原料14經所得原料出口4排出。剩余的紙漿12由圓筒5b的上部開口端進入其中，且與稀釋水混合并在圖中向下移動。然后，紙漿12通過紙漿排放口6排出，并再如上所述，由刮刀7移動。
紙漿12在空心轉子5b內外的循環以及在過濾板8表面上的反復移動將使得紙漿12被高效地分離成制得的原料14和篩除物13。
圖5和6顯示了本發明第二實施例的過濾裝置。其中與圖3所示第一實施例功能或效果相似的部件采用相同的標號。這也同樣適于后續圖7-11的描述。
該過濾裝置包括，例如4個刮刀7，其通過臂21安裝在位于過濾板8內的轉子5上并且它們相互成90度的間隔設置，如圖6所示；另外，刮刀7也可以如圖3、4所示，直接設置在如空心筒5b那樣的滾筒上。在外殼1內的過濾滾筒9的外部構成有一個循環通道22、它使紙漿入口2與篩除物出口3相連。在循環通道22上方設有一個所示的稀釋水噴射口10；另外，也可以在殼1內的循環通道22對應的轉子5上方的篩除物區域設置該噴射口10。
在上述結構中，喂入殼體1的紙漿12由轉子5的刮刀7堆移，因而使其沿箭頭A的方向向上移動通過朝向通道11的過濾板。在這一過程中，一些紙漿12通過濾板8進入到過濾筒9內并由制得原料出口4作為制得的原料14排出。剩余的紙漿12與稀釋水混合并通過循環通道22向下移動。然后，它們再與從入口2喂入的新紙漿12混合進入通道11并如上所述，由刮刀7向上堆移。
這種方法中，紙漿12經通道11和12以及與它們相連通的上下兩個水平的通道循環流動并在濾板8表面上往復流動。結果，能以高效將紙漿12分離成制得的原料14和篩除物13。
圖7顯示了本發明第三實施例的過濾裝置。
在這一過慮裝置中，紙漿入口2位于上方而篩除物出口3位于下方。所得原料出口4也位于篩除物出口3的下方并與其對置。
轉子5的上部有一個圓盤5c。與圖6所示相同的刮刀7安裝在圓盤5c上。帶有濾板8的過濾筒9位于刮刀7的內側以提供面對通道11的過濾板。在紙漿入口2和篩除物出口3之間形成一個循環通道31并且在循環通道31的下部設有稀釋水噴射口10。
在上述結構中，喂入殼體1的紙漿12在隨轉子5旋轉的刮刀7的作用下沿箭頭A的方向循環通過通道11和循環通道31。在這一循環過程中，紙漿12在濾板8的表面上方反復移動，從而高效將紙漿12分離成制得的原料14和篩除物13。
圖8-11顯示了本發明的第四實施例的過濾裝置，它具有一個給篩除物脫水的裝置。
該過濾裝置與圖3-7所示的過濾設備相似，區別僅在于在轉子5的內部設有篩除物13的脫水裝置。
特別是殼體1包括轉子5，該轉子5具有一個空心軸5a’和空心筒5b。如圖10所示，圓筒5b的外圓周上具有外凸圓形刮刀7。殼體1還具有一個紙漿入口2、篩除物出口3，所得原料出口4以及一個稀釋水噴射口10。殼體1還具有一個過濾筒9，在過濾筒9與刮刀7相對應的位置上具有過濾板8，從而在它們之間形成一個過濾板面對的通道11。該過濾筒9與所得原料出口4相連通。
一個與軸41a制成一體的空心管41b及該旋轉軸41a被分別安裝在空心軸5a’和空心筒5b內，一個脫水轉子41設在轉子5內。
在管42的外圓周上安裝有排放葉片42并且它們相互軸向間隔排布以便將篩除物13內的固體組分排除。管41b在靠近軸41a的一端設置有篩除物出口43(圖8的左端)并且在遠離軸41a的一端具有篩除物入口44。該入口44與殼體1的篩除物出口3連通。
空心筒5b具有一個網狀的脫水籃47，它面對且環繞排放葉片42。裝有籃47的空心筒5b的筒壁為圓錐形并且具有一個脫水出口48，它們依次與過濾板8相對著并且與殼體1內部相通。在空心筒5b的自由端(圖8的右側)具有一個雜物排放通道46，其與篩除物入口44相通以便排出固體雜質45。
排放葉片42以這樣一個角度安裝在管子41b上，即使通過入口44送入管子41b且通過管子41b排出并進入圓筒5b內的篩除物13沿箭頭B向雜質排放出口46(圖8的右側)運動。如圖8所示，各個葉片42的喂入角朝向固體雜質45排放的后期階段逐漸增加，以使篩出物13的移動速度由高至低下降。
通過以相互不同轉速轉動軸51’和41a可使排放葉片42相對于脫水籃47轉動。這將使篩除物13通過脫水籃47表面同時其中的水分受到離心力作用，從而使篩除物13逐漸脫水并將去掉的水通過脫水排放口48排放到殼體1內。所得的固體雜質45則由雜質排放通道46排出。
在圖8右下側所示的篩除物出口3處的篩出物13經循環管51(循環通道)部分送回至圖8左上方的紙漿入口2附近的殼體1內部以便進行循環。
接下來將描述圖8所示的過濾裝置的操作方式。
事實是，如圖3至7所描述的那樣在紙漿12的循環過程中，紙漿12反復在過濾板8表面上移動，從而使紙漿12高效地分離成篩除物13和制得的原料14。因此，此處對脫水裝置的操作方式和對紙漿12施加離心力以對紙漿12脫水的空心筒5b以及相對于空心筒5b旋轉的脫水轉子41進行了描述。
具有所得原料14的紙漿12被分離，即，篩除物13經過篩除物出口3被排放并如上所述的經過循環管51朝紙漿入口2部分地循環。剩余的篩除物13經篩除物入口44引入脫水轉子41的空心管41b內，并且經過篩除物排放口43被排入空心圓筒5b內。然后，篩除物13朝圖8所示的右側、由排出葉片42被逐漸減速地堆進，因此篩出物13以使濾除的水分通過脫水籃47被排放的方式被脫水。
一般的說，在一定程度上易于對含有較高水分的紙漿進行脫水，但對已經在一定程度上脫水的紙漿再進行脫水是困難的。這一問題已被本發明克服了。在脫水的初級階段，即，在篩除物13剛剛通過口43并具有較高水分的情況下被脫水時，該篩除物13由以較小傾角安裝的排出葉片42以相對較高的速度推進，因而避免了在脫水籃47上形成厚的原料網進而避免了葉片42和籃47一起轉動。在脫水過程的后期，篩除物13由以較大傾角安裝的葉片42以較慢速度被推進。并且形成在籃47上的原料網由葉片42刮剝成小片并被流體化；從而緩慢地進行脫水。結果，在整個脫水籃47的范圍內進行了有效的脫水。成碎片狀的雜質45最終由管道46被排出。
另一方面，從篩出物13中排出的水分通過圓筒5b的口48被送至殼1內并用于與由口10噴出的稀釋水一起稀釋紙漿12。
這樣，根據圖8所示的過濾裝置，紙漿12在殼1內進行循環并被分離成所得的原料14和篩除物13，其中篩除物13由內部的脫水裝置進行脫水。結果，固體雜質45可以被排出，其實際上有助于雜質的后處理。
如上所述，根據本發明，紙漿被循環并且在構成循環通道一部分的過濾板的表面上反復移動，因而每次循環中均排出所得的原料。結果，紙漿被高效分離成所得的原料和篩除物。然而，紙漿被分離成所得原料和篩除物，并且篩除物在殼內紙漿循環過程中由內設的脫水裝置進行脫水，從而最終排出固體雜質，這樣事實上有助于雜質的后處理。
權利要求
1.一種過濾紙漿的方法包括以下步驟，將廢紙漿引入殼內，迫使其通過設置在殼內的過濾板表面上方，從而過濾并將其分離成通過濾板的所得原料以及沒有通過濾板的篩除物，其特征是還包括一個循環所述紙漿的步驟以便使紙漿重復在所述過濾板的表面上方移動。
2.根據權利要求1的方法，其特征在于一個具有開口端和閉口端以及在靠近閉口端處具有紙漿出口的空心圓筒可轉動地被支撐在殼體上，以便在所述空心圓筒外周表面上設置的紙漿移動裝置與濾板相配合共同構成濾板面對的通道并且所述紙漿在此通道內和所述空心圓筒內進行循環。
3.根據權利要求1的方法，其特征在于所述紙漿循環分別經過由轉動紙漿移動裝置和設在該移動裝置外側的濾板構成的通道以及殼內連通區域內的循環通道，該區域在靠近紙漿入口和篩除物出口外的殼體上。
4.根據權利要求1的方法，其特征在于紙漿的循環分別要經過由紙漿移動裝置和設在該移動裝置內的濾板構成的通道以及殼內連通區域內的循環通道，該區域位于靠近紙漿入口和篩除物出口處的殼體上。
5.根據權利要求1的方法，其特征在于向循環紙漿噴射稀釋水。
6.根據權利要求2的方法，其特征在于向循環紙漿噴射稀釋水。
7.根據權利要求3的方法，其特征在于向循環紙漿噴射稀釋水。
8.根據權利要求4的方法，其特征在于向循環紙漿噴射稀釋水。
9.一種用于過濾廢紙漿的設備，其中廢紙漿被引入殼體，并且迫使其通過設置在殼體內的過濾板的表面上方，從而進行過濾并將其分離成通過濾板的所得的原料以及沒有通過濾板的篩除物，所述殼體具有一個紙漿入口，一個所得原料出口和篩除物出口，其特征是所述殼體內還具有帶濾板的過濾圓筒，其與所述所得原料出口相連通，并且還具有一個紙漿移動裝置，用于在所濾板表面上移動紙漿。
10．根據權利要求9的裝置，其特征在于所述紙漿移動裝置包括一個轉子和安裝在該轉子上的刮刀，這些刮刀設置在與過濾板對置的位置上。
11.根據權利要求9的裝置，其還包括脫水裝置，其設在紙漿移動裝置內。
12.根據權利要求11的裝置，其特征在于所述脫水裝置包括一個可轉動的空心管，用于接收來自篩除物出口的篩除物，一個可轉動的網狀脫水籃，用于接收由所述空心管排出的篩除物以及排放葉片，其它裝在空心管上，用于軸向移動脫水籃上的雜質，因此，經脫水籃脫水的雜質以固態形式由所述排出葉片排出。
全文摘要
一種殼體具有一個紙漿入口，一個篩除物出口和一個所得原料出口并設有一個轉子。該轉子具有一個空心圓筒，該圓筒在其外周上設有刮刀。在刮刀的外側設有過濾板，它們相互構成了一個濾板面對的通道。空心圓筒形成有紙漿出口。通過空心圓筒的旋轉使紙漿在該空心圓筒的內外循環，以便通過過濾板反復進行形成所得原料和篩除物的紙漿分離。
文檔編號D21D5/06GK1238401SQ991029
公開日1999年12月15日 申請日期1999年2月3日 優先權日1998年2月3日
發明者巖重尚之 申請人:石川島播磨重工業株式會社, 石川島產業機械株式會社