專利名稱：單滾筒滲濾洗滌壓榨機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般涉及木質(zhì)纖維材料，例如紙漿和造紙工業(yè)中的木質(zhì)紙漿的洗滌，具體地說，涉及單滾筒滲濾洗滌壓榨機(jī)。
相關(guān)技術(shù)木質(zhì)纖維材料，例如木質(zhì)紙漿的洗滌在本領(lǐng)域中是公知的。一般，紙漿洗滌是通過兩種過程即稀釋-分離和滲濾相結(jié)合而完成的。一般滲濾洗滌比稀釋分離洗滌更有效，這是因?yàn)閷?shí)現(xiàn)同樣程度的紙漿清潔度所要求的洗滌介質(zhì)少。雖然滲濾洗滌廣泛用于造紙和紙漿工業(yè)，但它受到下列限制。有效的滲濾洗滌要求待洗滌紙漿纖維層密度均勻，而且是連續(xù)的。如果紙漿層不具備這些特點(diǎn)，洗滌介質(zhì)通過紙漿層可形成溝，從而不能實(shí)現(xiàn)用比較清潔的洗滌介質(zhì)滲濾不希望有的污染液的目的。另外，待洗滌的纖維層必須具有彈性，以保持均勻的密度，施加洗滌介質(zhì)必須具備連續(xù)性。
一般，公知的加壓旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)鼓洗滌機(jī)和壓榨機(jī)通過供給紙漿在帶孔的轉(zhuǎn)鼓表面上形成纖維層，所述的到達(dá)形成區(qū)上的紙漿稠度約為3-6％o.d。發(fā)明人了解到，所有的加壓型旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)鼓洗滌機(jī)和壓榨機(jī)具有一洗滌槽，在通過形成區(qū)的紙漿流的方向上形成區(qū)進(jìn)行收斂。由于紙漿液前進(jìn)通過收斂形成區(qū)，通過轉(zhuǎn)鼓上的孔形成紙漿層并脫水達(dá)到較高的稠度。為了使紙漿層快速脫水，要求在形成區(qū)和轉(zhuǎn)鼓內(nèi)部之間形成較高的壓差。然后，將生成的紙漿層排到含有洗滌介質(zhì)的洗滌區(qū)。洗滌區(qū)的壓力必須比形成區(qū)的壓力低一些，從而使紙漿層排出形成區(qū)，并防止洗滌液進(jìn)入形成區(qū)。紙漿層經(jīng)受快速的壓力降引起紙漿層破裂。一些紙漿層猛烈的破裂而從紙漿層上脫離，并且很容易和洗滌介質(zhì)混合。造成紙漿層的不連續(xù)性和紙漿層與部分洗滌介質(zhì)的混合，防止充分地采用滲濾工藝。另外在公知的槽型加壓洗滌機(jī)和壓榨機(jī)中，洗滌液必須以相對高的速度加入滲濾區(qū)中，以實(shí)現(xiàn)有效的分布洗滌液。一般，洗滌液進(jìn)口位置緊跟在形成區(qū)的后面，在此，洗滌液的相當(dāng)激烈的湍流進(jìn)一步破壞紙漿層，從而使?jié)B濾工藝的效率降低。
一般，公知的洗滌壓榨機(jī)使用二個(gè)轉(zhuǎn)鼓表面，它們相互旋轉(zhuǎn)形成壓榨輥隙。如上所述，在一個(gè)或二個(gè)轉(zhuǎn)鼓表面上形成和洗滌紙漿層。為了實(shí)現(xiàn)實(shí)際的洗滌液的供給壓力，在所有的實(shí)現(xiàn)最后排出高稠度紙漿的洗滌機(jī)構(gòu)中，加入洗滌液的同時(shí)使紙漿纖維層處在中等稠度的范圍內(nèi)，約為8-18％o.d。因此，由于在中等稠度的紙漿中液體體積較高，要求保持系統(tǒng)的流量在施加到洗滌機(jī)構(gòu)中的液體和從洗滌機(jī)構(gòu)中排出的液體達(dá)到平衡，為了充分的滲濾從中等稠度紙漿形成的紙漿層中含有的污染液體，通常加入的洗滌液的量是不足的。在具有一對滾筒的壓榨機(jī)中，部分洗滌過的紙漿層輸入由二個(gè)滾筒形成的輥隙中，并被壓榨到高稠度，這種問題更嚴(yán)重了。在輥隙處的收斂率是那樣大，以致于極快速的脫水必須要求極高的壓力。通常，紙漿層不能承受高壓力，并在紙漿纖維基質(zhì)上形成微小的碎裂，從而出現(xiàn)了以不希望有的隨機(jī)的方式使洗滌液流過紙漿層。在這種工況下，不能發(fā)生均勻的脫水，不能保持紙漿中的洗滌液和污染液之間的分界，從而排除了在分離脫水工藝期間在輥隙處連續(xù)滲濾清洗的可能性，降低了整個(gè)的洗滌效率。
另外，采用公知的加壓洗滌機(jī)，紙漿層通過至少一個(gè)收斂區(qū)，在從洗滌機(jī)排出之前，該收斂區(qū)由脫水擋板，壓榨滾筒或類似的機(jī)構(gòu)形成。在包括脫水壓榨滾筒或基本不可收縮的類似機(jī)構(gòu)的洗滌機(jī)的情況下，實(shí)際上不可能清洗在機(jī)械中形成的任意的紙漿堵塞物。在有可收縮擋板的洗滌機(jī)的情況下，一般從洗滌機(jī)的最后排卸區(qū)移動排卸擋板，這樣，要求從擋板脫出的任何堵塞物，在洗滌機(jī)中克服重力作用向上輸送，同時(shí)在從洗滌機(jī)清除堵塞物之前，通過其它的可趨使截留堵塞物的洗滌機(jī)部件。
在現(xiàn)有的木質(zhì)紙漿洗滌機(jī)中，存在有上述的公知的缺陷。顯示，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于提供了優(yōu)選的直接克服一個(gè)或多個(gè)上述缺陷的設(shè)備方案。因此包括特征的適宜的供選擇方案將在下文中詳細(xì)介紹。
發(fā)明簡述本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一個(gè)單滾筒滲濾洗滌壓榨機(jī)，其包括一外殼；一可旋轉(zhuǎn)的安裝在外殼內(nèi)的轉(zhuǎn)鼓，該轉(zhuǎn)鼓包括徑向延伸的中心軸，有外表面和內(nèi)表面的大致為圓筒形的外壁，其中外壁是穿孔的，轉(zhuǎn)鼓圍繞著中心軸旋轉(zhuǎn)；一接收紙漿流的機(jī)構(gòu)，所述的紙漿流的稠度約為2-6％o.d，因此紙漿隨著轉(zhuǎn)鼓的旋轉(zhuǎn)方向流動；
一確定漸擴(kuò)形成區(qū)和在漸擴(kuò)形成區(qū)內(nèi)的轉(zhuǎn)鼓上形成紙漿層的機(jī)構(gòu)，該確定和形成機(jī)構(gòu)包括外殼的第一弓形部分，其中擴(kuò)散形成區(qū)是在其上游端和其下游端之間漸擴(kuò)的，漸擴(kuò)形成區(qū)的上游端連通接收紙漿流的機(jī)構(gòu)；一在滲濾區(qū)內(nèi)洗滌紙漿層的機(jī)構(gòu)，該滲濾區(qū)配置在擴(kuò)散形成區(qū)的下游；本發(fā)明的第二個(gè)目的是使用單滾筒滲濾洗滌壓榨機(jī)增加紙漿稠度的方法，所述的壓榨機(jī)有一外殼，安裝在該外殼內(nèi)的可旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)鼓，該壓榨機(jī)還包括圓周連續(xù)的形成區(qū)，分離區(qū)和滲濾區(qū)；該方法的步驟包括將稠度為2-6％o.d.的紙漿供給單滾筒滲濾洗滌壓榨機(jī)的形成區(qū)；在壓榨機(jī)的形成區(qū)內(nèi)的轉(zhuǎn)鼓的大致為圓筒形的外表面上形成紙漿層；供給分離區(qū)氣體介質(zhì)，以便加壓分離區(qū)，并慢慢加力于污染的液體到達(dá)紙漿層的外部，以增加分離區(qū)內(nèi)的紙漿的稠度；在壓榨機(jī)的滲濾區(qū)洗滌紙漿層；從轉(zhuǎn)鼓上除去紙漿層。


后面結(jié)合附圖詳述本發(fā)明，將會更加清楚的理解本發(fā)明的前述和其它的特征，其中圖1示出本發(fā)明的第一個(gè)實(shí)施例的單滾筒滲濾洗滌壓榨機(jī)；圖2示出本發(fā)明的第二個(gè)實(shí)施例的單滾筒滲濾洗滌壓榨機(jī)。
詳述發(fā)明參看附圖，圖1示出根據(jù)本發(fā)明的第一個(gè)實(shí)施例的單滾筒滲濾洗滌壓榨機(jī)10，該洗滌壓榨機(jī)可有效的用于洗滌木纖維材料，例如木漿。在造紙領(lǐng)域人們都知道，可以從木屑的加熱浸提、循環(huán)紙的再漿化或其它來源得到木紙漿，通常在紙漿和造紙廠被加工成水漿。在本文中使用的術(shù)語“稠度”表示測定的干燥的紙漿纖維對水的比例，或者具體地說，在給定的紙漿重量內(nèi)干燥紙漿纖維的重量百分?jǐn)?shù)。使用了各種稠度的定義，例如風(fēng)干稠度(a.d.％)，烘干稠度(o.d.％)或干稠度(m.f.％)。用于測定這些值的實(shí)驗(yàn)室技術(shù)可參考該領(lǐng)域的公知技術(shù)，例如TAPPI標(biāo)準(zhǔn)手冊。該術(shù)語廣泛用于描述紙漿和造紙廠漿液稠度的范圍。表示如下低稠度-在約4-6％o.d.以下；中等稠度-約9-18％o.d.
高稠度-在約18-20％o.d.以上，但是通常在25％o.d.以上；
單滾筒滲濾洗滌壓榨機(jī)10包括外殼12和安裝在外殼12內(nèi)的可旋轉(zhuǎn)的帶孔轉(zhuǎn)鼓14。轉(zhuǎn)鼓14包括一般呈圓筒形的外壁16，和與外壁16徑向隔開在外壁16內(nèi)的一般呈圓筒形的內(nèi)壁18。轉(zhuǎn)鼓14還包括一組環(huán)形間隔的支撐件20，該支撐件20在轉(zhuǎn)鼓14的外壁16和內(nèi)壁18之間確定或形成多個(gè)環(huán)形間隔的過濾室22。過濾室22基本上在轉(zhuǎn)鼓14的整個(gè)縱向長度上延伸，并可有效的從轉(zhuǎn)鼓中排出污染液體，后面將詳述。轉(zhuǎn)鼓14還包括許多通常徑向延伸的通過轉(zhuǎn)鼓14外壁16的過濾孔24，每個(gè)孔24在外壁16的圓筒形的外表面26和外壁16的圓筒形的內(nèi)表面28之間延伸，并與過濾室22連通。轉(zhuǎn)鼓14還包括縱向延伸的中心軸30，并圍繞軸30轉(zhuǎn)動。在圖1所示的實(shí)施例中，轉(zhuǎn)鼓14圍繞軸30順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動。
將其稠度范圍為約2％o.d.-約6％o.d.的紙漿流32送入壓榨機(jī)10的外殼12的紙漿入口34。在相連的造紙機(jī)構(gòu)內(nèi)，在工藝的上游區(qū)，低稠度的紙漿32含有較高體積的污染物。下面，將詳述通過本發(fā)明的洗滌壓榨機(jī)10實(shí)現(xiàn)去除這些污染物的情況。將低稠度的紙漿32供入進(jìn)口34，然后流入紙漿進(jìn)口室36，該進(jìn)口室36基本上在洗滌壓榨機(jī)10的整個(gè)縱向長度上延伸。一個(gè)可旋轉(zhuǎn)的撥桿閥(bar-type slicevalve)38安裝在紙漿進(jìn)口室36內(nèi)。在圖1中示出閥38處于打開位置，紙漿進(jìn)口36與壓榨機(jī)10的形成區(qū)40連通，通過閥38(圖1中沒有陰影的部分)從室36排出低稠度紙漿32并進(jìn)入形成區(qū)40。紙漿或低稠度紙漿32立即隨著轉(zhuǎn)鼓14旋轉(zhuǎn)，在圖1示出的實(shí)施例中的旋轉(zhuǎn)方向?yàn)轫槙r(shí)針方向。通過液流偏導(dǎo)器39很容易使外殼12內(nèi)的紙漿32按照轉(zhuǎn)鼓14的旋轉(zhuǎn)方向流動，該偏導(dǎo)器39附著到進(jìn)口室36的元件41上，進(jìn)口室36在壓榨機(jī)10的整個(gè)縱向長度上延伸。由于轉(zhuǎn)鼓14的旋轉(zhuǎn)，在轉(zhuǎn)鼓14的外壁16的外表面上形成紙漿層42，由于轉(zhuǎn)鼓14的旋轉(zhuǎn)，紙漿層42連續(xù)裸露在外殼12內(nèi)的分離區(qū)44，滲濾區(qū)46，壓實(shí)區(qū)48，和壓榨機(jī)10的清潔面和排出區(qū)50。通過一對由轉(zhuǎn)鼓14的軸線30向外延伸的徑向線，指示出每個(gè)區(qū)40，44，46，48和50的環(huán)狀界面，如圖1所示。
形成區(qū)40的外界面的形成或確定，是通過在轉(zhuǎn)鼓14外壁16的外表面26上形成的帶紙漿層42的外殼12的第一弓形部分52。在形成區(qū)40內(nèi)，紙漿層42在外表面26和外殼12的弓形部分52之間徑向延伸。形成區(qū)40在相應(yīng)于紙漿開始供給轉(zhuǎn)鼓14位置的上游端54，和相應(yīng)于紙漿層42離開外殼12的部分52位置的下游端56之間環(huán)形延伸。通常，低稠度紙漿32由慣用泵(沒有示出)供到外殼12的紙漿進(jìn)口34，然后進(jìn)入形成區(qū)40。由泵在形成區(qū)40內(nèi)產(chǎn)生的低稠度紙漿32的液體壓力，逐漸加力污染的液體使其到紙漿層42的外部，通過在轉(zhuǎn)鼓14的外壁中形成的孔24，進(jìn)入與形成區(qū)40對準(zhǔn)的各個(gè)過濾室22，每個(gè)過濾室22在壓榨機(jī)10的一個(gè)縱向端(沒有示出)處被密封，并在相對的徑向端(沒有示出)處與大氣相通，從而容許污染液體進(jìn)入過濾室22以排出壓榨機(jī)的外部。此外，在形成區(qū)40內(nèi)紙漿的壓力和在過濾室22內(nèi)的大氣壓力的差產(chǎn)生為使紙漿層42脫水所必需的力，并使其通過形成區(qū)40。因此，由于紙漿層42通過形成區(qū)40呈環(huán)形移動，在紙漿層42內(nèi)的紙漿稠度逐漸增加。如圖1所示，形成區(qū)40在上游端54和與其環(huán)形間隔的下游端56之間是逐漸擴(kuò)大的，形成區(qū)是漸擴(kuò)的這個(gè)事實(shí)，區(qū)別于發(fā)明者已經(jīng)公開的傳統(tǒng)的壓力型紙漿洗滌機(jī)的形成區(qū)40，其包括收斂形成區(qū)。由于逐漸增加紙漿稠度，紙漿層42通過漸擴(kuò)的形成區(qū)40時(shí)，減小含有紙漿層所要求的空間。因此，在漸擴(kuò)形成區(qū)的下游端56處，紙漿層40碎裂離開外殼12的弓形部分52，如圖1所示。形成區(qū)40的下游端56的環(huán)形位置和產(chǎn)生低稠度紙漿32的供料比可以變化，后面將詳細(xì)討論。
在通過形成區(qū)40后，紙漿層42進(jìn)入分離區(qū)44，該分離區(qū)44在形成區(qū)40和滲濾區(qū)46之間環(huán)狀延伸，在該處將洗滌介質(zhì)施加到紙漿層42上，后面將詳細(xì)討論。由外殼12的第一弓形部分52在分離區(qū)44的上游端確定分離區(qū)44的徑向外界面，由與外殼12的第一部分52相連接的外殼12第二部分58的整個(gè)分離區(qū)44的剩余部分，確定分離區(qū)44的徑向外界面。外殼12的52部分和58部分彼此平滑的交疊在一起，以構(gòu)成一個(gè)整體結(jié)構(gòu)。洗滌壓榨機(jī)10還包括與分離區(qū)44連通的氣體進(jìn)口60，氣體62最好含有空氣，一般氣體由慣用的鼓風(fēng)機(jī)(沒有示出)通過氣體進(jìn)口60供入并進(jìn)入分離區(qū)44，以加壓存在于紙漿層42和與紙漿層42徑向間隔的外殼12的58部分之間的區(qū)域44。分離區(qū)44呈環(huán)形配置在外殼12頂部中心兩側(cè)，進(jìn)入?yún)^(qū)域44的空氣62的壓力和重力作用相結(jié)合，以保持紙漿層42靠著轉(zhuǎn)鼓14通過整個(gè)分離區(qū)44。由于過濾室22如上述連通大氣壓，加壓空氣62在穿過紙漿層42形成壓差。在任意給定的瞬間，空氣62的壓力慢慢的加力污染液體到紙漿層42的外部，通過孔24進(jìn)入與分離區(qū)44對準(zhǔn)的各個(gè)過濾室22，在圖1中由22A-22E指示這些室。在整個(gè)分離區(qū)44中逐漸地從紙漿層中除去污染液體。如圖1所示，被加力至紙漿層42外部的污染液體基本上充滿過濾室22A和22B，相反，過濾室22C，22D和22E僅部分充注了污染液體，而且每個(gè)都含有氣體空間，由于紙漿層42順時(shí)針移動通過分離區(qū)44，折回的空氣量通過紙漿層42。在紙漿進(jìn)入滲濾區(qū)46前，紙漿層42內(nèi)的紙漿達(dá)到的最終稠度可高達(dá)15％o.d，隨后，在這些室旋轉(zhuǎn)進(jìn)入滲濾區(qū)46前，進(jìn)入室22A-22E的污染液體從轉(zhuǎn)鼓14中排出，從而提供了對下述的洗滌介質(zhì)和已分離的污染液的有效分離。由于紙漿層42從分離區(qū)排出，所以在不必碎裂紙漿層42的情況下就可達(dá)到紙漿的最終稠度，由此，達(dá)到這種稠度的同時(shí)還可保持所希望的紙漿層42的均勻性和完整性。
在從分離區(qū)44排出之后，紙漿層42進(jìn)入滲濾區(qū)46，在這里進(jìn)行有效的滲濾洗滌。該滲濾區(qū)46在分離區(qū)44和壓實(shí)區(qū)48之間呈環(huán)形延伸。洗滌壓榨機(jī)10還包括擋板64，它通過上部銷釘63和下部銷釘66樞軸連接到外殼12上。擋板64配置在外殼12內(nèi)，并包括含有徑向外表面67和徑向內(nèi)表面68的環(huán)狀的和縱向延伸的部分65，和連到部分65上的環(huán)狀的和縱向延伸的筋69。部分65的徑向內(nèi)表面68包括擋板64的徑向內(nèi)表面，并形成滲濾區(qū)46的徑向外界面。如圖1所示，擋板64在擋板64的上游端70和擋板64的下游端72之間相對于轉(zhuǎn)鼓14是收斂的。由壓縮空氣推動的活塞74連到擋板64的筋69上，貼近擋板64的下游端72，并在圖1中實(shí)線指示的操作位置和在圖1中虛線指示的退回的、偏斜的排空紙漿堵塞物的位置之間樞軸轉(zhuǎn)動擋板64。由于擋板64的部分65和筋69包括分離的分別在銷釘66上和下延伸的上部和下部，因此可實(shí)現(xiàn)擋板的整個(gè)偏斜位置76。在整個(gè)滲濾區(qū)46，擋板64的徑向內(nèi)表面68與轉(zhuǎn)鼓14的外壁16的外表面26是徑向間隔開的，由轉(zhuǎn)鼓14與擋板64的內(nèi)表面68的間隔形成的該區(qū)域，至少部分由洗滌液78淹沒，洗滌液78經(jīng)與滲濾區(qū)46連通的洗滌液進(jìn)口80供入滲濾區(qū)46。在圖1示出的實(shí)施例中，進(jìn)口80包括連到外殼12上的外部分83，連到擋板64上的內(nèi)部分85，以及移動靈活的配置并連到外部件83和內(nèi)部件85上的柔性部分87。洗滌液78有一液面79，它指示由洗滌液78淹沒擋板64的表面和轉(zhuǎn)鼓14之間的空間所達(dá)到的程度，用于形成紙漿32和洗滌液78的流量比。然而，液面78和形成的流量比可以變化，后面將詳細(xì)討論。開始，滲濾區(qū)46的上游端對應(yīng)由液面79指示的洗滌液78接觸紙漿層42的位置，和滲濾區(qū)46的下游端對應(yīng)擋板64最初接觸紙漿層42的位置。洗滌液78可包括基本上凈化的水，或者在串聯(lián)的設(shè)備配置中使用多個(gè)清洗機(jī)10時(shí)，洗滌液78也可選擇性地包括來自后續(xù)的清洗機(jī)10的過濾水。作為另外一種選擇，洗滌液78可以是來自后續(xù)階段的相關(guān)的造紙廠的過濾水。洗滌液78的靜壓頭和施加到分離區(qū)44的空氣62的壓力的結(jié)合，聯(lián)合起來推動洗滌液78通過紙漿層42，以排出來自紙漿層42的污染液。用活塞74加載擋板64提供一個(gè)可施加到紙漿層42上的控制力，其可控制排出的紙漿層42內(nèi)的紙漿稠度而不受工藝變化的影響。以這種方式控制紙漿的排放稠度，因而適于該系統(tǒng)的從中度到高度稠度范圍的要求。通過孔24排出污染液體，進(jìn)入與滲濾區(qū)46對準(zhǔn)的過濾室22，然后，污染液體排至壓榨機(jī)10縱向端出口的外部。
在通過滲濾區(qū)46后，紙漿層42旋轉(zhuǎn)進(jìn)入壓實(shí)區(qū)48。壓實(shí)區(qū)48的上游端由擋板64最初接觸紙漿層42的位置確定，壓實(shí)區(qū)的下游端由從擋板64的下游端72排出紙漿層42的位置確定。在整個(gè)壓實(shí)區(qū)48，擋板64的徑向內(nèi)表面68與紙漿層42接觸。因此，由于擋板64和轉(zhuǎn)鼓之間的收斂關(guān)系，以順時(shí)針方向增加的施加機(jī)械力，附加到紙漿層42上的機(jī)械力，由紙漿層42中排出額外量的污染液體。擋板64對應(yīng)轉(zhuǎn)鼓14的收斂率是漸進(jìn)的，以便由紙漿層42層狀吸收的部分洗滌液78，在整個(gè)壓實(shí)區(qū)48通過紙漿層42均勻的排出。如果在壓實(shí)區(qū)48內(nèi)形成了紙漿堵塞物，擋板64可退回至由76指示的全偏斜位置。由于紙漿層42從擋板64的下游端72排出后，后面將詳細(xì)討論，紙漿層42從轉(zhuǎn)鼓14上除去，所以沒有壓榨機(jī)10的附加元件可阻止所形成的任何紙漿堵塞物的清除作用。因此，由于擋板64的定位，通過重力和洗滌液78的靜壓頭的作用，可以很容易的進(jìn)行任何紙漿堵塞物的清除。
根據(jù)上述討論，分離區(qū)44在形成區(qū)40和滲濾區(qū)46之間呈環(huán)狀延伸。由此，分離區(qū)44的弓形長度由形成區(qū)40的下游端和滲濾區(qū)46的上游端之間的環(huán)形間隔確定?？梢岳斫?，由于供給到外殼12的紙漿進(jìn)口34的低稠度紙漿32的供料比增加，相應(yīng)的洗滌液78的供料比也成比例的增加，因而，形成區(qū)40和滲濾區(qū)46的圓弧長度必須加長。由于紙漿進(jìn)口34和擋板64的下游端72是在壓榨機(jī)的固定位置，由對應(yīng)于形成區(qū)40和滲濾區(qū)42的弧長聯(lián)合增加的量，按透視法縮短分離區(qū)44的弧長。這種現(xiàn)象可繼續(xù)直到形成區(qū)40相會滲濾區(qū)46，由此限定分離區(qū)44。在這種情況下，在外殼12的上部構(gòu)成形成區(qū)40和滲濾區(qū)46之間的界面，在此處轉(zhuǎn)鼓14外壁16的外表面26的切線基本上是水平的。在這種操作模式中，洗滌液78有一個(gè)由虛線指示的液面81，該液面81在紙漿層42和擋板64的內(nèi)表面68之間延伸。此外，在用虛線示出的位置57處，紙漿層42碎裂離開外殼12。在這種情況下，由于在外殼12的上部構(gòu)成形成區(qū)40和滲濾區(qū)46間的界面，在由液面81指示的與洗滌液78最初接觸的位置處，重力的作用有助于保持紙漿層42的完整性。此外，當(dāng)分離區(qū)44的弧長充分的按照透視法縮小時(shí)，洗滌液進(jìn)口80的環(huán)形位置是在液面81以下，或者，由于增加了形成區(qū)40和滲濾區(qū)46的弧長，分離區(qū)44的弧長不存在。由于滲濾區(qū)46的上游端逆時(shí)針方向運(yùn)動，洗滌液78的液面也逆時(shí)針方向運(yùn)動，由圖1示出液面79和81的位置差指示出液面78的移動距離。在此，擋板64的內(nèi)表面68和紙漿層42之間的徑向間隙增加了。這種在表面68和紙漿層42之間增加的間隙，和對應(yīng)液面81的洗滌液進(jìn)口80的位置的結(jié)合，使洗滌液78的任何湍流消失了，從而避免了潛在的洗滌液78對紙漿層42的破壞。另外，這種操作模式消除了空氣夾雜，這種空氣夾雜可能進(jìn)入分離區(qū)44內(nèi)的紙漿層42，從而保持紙漿層42的均勻度。壓榨機(jī)10的上述特征能夠具有寬范圍的生產(chǎn)率，而不會損害其操作性能和效率。
在紙漿層已排出擋板64后，用機(jī)械方法修理紙漿層，或者由刮刀91從轉(zhuǎn)鼓14上除去紙漿層，刮刀91連到外殼12上，并配置在清潔面和卸除區(qū)50內(nèi)。刮刀91的尖端在貼近轉(zhuǎn)鼓14外壁16的外表面26處留一定間隔。刮刀91有效的破分紙漿層42成為小片，圖1中由82指示的小片落入加壓再漿化槽或出口溜槽84?？尚D(zhuǎn)的螺旋86安裝在出口溜槽84內(nèi)，并用于從溜槽84中排出紙漿。含有水和各種洗滌濾液的稀釋液88經(jīng)稀釋液進(jìn)口90供入溜槽84。稀釋液88用于實(shí)現(xiàn)所希望的紙漿稠度，以滿足下游工藝的對稠度的要求。紙漿通過溜槽出口92，導(dǎo)管94和配置在導(dǎo)管94內(nèi)的閥96排出到溜槽84的外部。然后，將紙漿供入到由液流箭頭98示出的下游工序中。在溜槽84內(nèi)的稱釋的，洗滌的紙漿液的液面89，可通過打開閥96至預(yù)定位置，使其控制在所希望的高度。
雖然刮刀91從轉(zhuǎn)鼓14上基本除去了紙漿層42，但由100指示的紙漿的小顆粒通過刮刀91尖端和轉(zhuǎn)鼓14之間的小間隙，落入碎屑溜槽104內(nèi)的排出口102。含有至少一個(gè)噴嘴108的噴霧歧管106，配置在碎屑溜槽104中，通過中空的歧管106內(nèi)部的洗滌液流，通過噴嘴108直接噴在轉(zhuǎn)鼓14的外壁16的外表面26上，以清潔壓榨機(jī)10的清潔面和卸除區(qū)50的表面26，清潔面和卸除區(qū)50從擋板64的下游端72排除紙漿層42開始，結(jié)束于形成區(qū)40的上游端。污染的濾液或與清潔面和卸除區(qū)50對準(zhǔn)的每個(gè)過濾室22(圖1中由22F，22G指示的室)內(nèi)含有的液體，對于任何給定的瞬時(shí)內(nèi)，在重力和離心力的作用下，通過與室22F和22G連通的、并通過轉(zhuǎn)鼓14的外壁16延伸的孔24開始向外流出。通過刮刀91基本防止了污染的濾液接觸洗滌的紙漿，污染的濾液直接進(jìn)入碎屑溜槽104，并通過排出口102排到壓榨機(jī)10的外部。由于轉(zhuǎn)鼓的旋轉(zhuǎn)速度，和擋板64的下游端72和刮刀91的尖端之間的相當(dāng)小的環(huán)形間隔，室22F內(nèi)的污染濾液再弄濕洗滌的紙漿82就極輕微了。
圖2示出根據(jù)本發(fā)明的第二個(gè)實(shí)施例的單滾筒滲濾洗滌壓榨機(jī)110。洗滌壓榨機(jī)110和洗滌壓榨機(jī)10，除了有下列不同外其它基本相同。洗滌壓榨機(jī)110有包括一個(gè)封口111，其一端連到出口溜槽84上，相對的一端配置在帶有刮刀91的封口內(nèi)。洗滌壓榨機(jī)10的碎屑溜槽104由出口溜槽84和紙漿進(jìn)口室36間延伸的機(jī)構(gòu)113替換。封口111和機(jī)構(gòu)113與刮刀91結(jié)合，以便在清潔面和卸除區(qū)50內(nèi)形成轉(zhuǎn)鼓14的徑向向外的室115。省去了壓榨機(jī)10的噴霧歧管106，而與出口溜槽84連通的壓榨機(jī)10的稀釋液進(jìn)口90，由連到機(jī)構(gòu)113上的并和清潔面和卸除區(qū)50連通的稀釋液進(jìn)口117代替。在刮刀91和出口溜槽84之間延伸的封口111迫使由進(jìn)口117供入的稀釋液88，通過在刮刀91尖端和轉(zhuǎn)鼓14外壁16的外表面26間的間隙，相對于洗滌壓榨機(jī)10該間隙增大了。在刮刀91的尖端和轉(zhuǎn)鼓之間注入的液體88易于從轉(zhuǎn)鼓14上除去漿層42，稀釋液88充滿出口溜槽84和在外殼12和環(huán)形徑向外表面67之間形成的室，和對應(yīng)的壓實(shí)區(qū)48和至少一部分滲濾區(qū)46的弧長上級向延伸的擋板64的部分65，如由液體88的液面121所示。液體88的液面121通過控制閥96控制在所要求的水平。由于稀釋液88的水壓施加到擋板64的部分65的徑向外表面67上，從而降低了使擋板64保持在操作位置所需施加的力。據(jù)此，與洗滌壓榨機(jī)10要求使用的活塞74比較，其活塞74的尺寸可以小。另外，由于用稀釋液88淹沒出口溜槽84，從出口溜槽84排出的紙漿中不會夾帶空氣，從而提高了紙漿在下游工序的使用。應(yīng)當(dāng)說明的是，由于紙漿和洗滌液生產(chǎn)供料比較高，洗滌壓榨機(jī)110也可以在沒有分離區(qū)44的模式下操作，如上述的壓榨機(jī)10。
在操作中，洗滌壓榨機(jī)10和洗滌壓榨機(jī)110接收紙漿流32的稠度范圍為大約2-6％o.d。在每個(gè)洗滌壓榨機(jī)10和110中，轉(zhuǎn)鼓14的外表面形成紙漿層42，當(dāng)轉(zhuǎn)鼓14圍繞中心軸30旋轉(zhuǎn)時(shí)，紙漿層42連續(xù)裸露在形成區(qū)40，分離區(qū)44，滲濾區(qū)46和壓實(shí)區(qū)48。由于通過前述的每個(gè)區(qū)域輸送紙漿層42，壓榨機(jī)10和110可有效的從紙漿層42滲濾不需要的污染物，并且提高了在紙漿層42中漿液的稠度。使用漸擴(kuò)的形成區(qū)40，接著立即是分離區(qū)44，在分離區(qū)，通過在區(qū)域44內(nèi)的加壓氣體62的作用，慢慢推動污染的液體到達(dá)紙漿層42的外部，從而避免了使用收斂的形成區(qū)接著立即到洗滌區(qū)的，現(xiàn)有洗滌壓榨機(jī)產(chǎn)生的紙漿層的破裂問題。在從分離區(qū)44排出的紙漿層42中的紙漿的均勻度和最終稠度，為在滲濾區(qū)46內(nèi)有效的滲濾洗滌提供了理想的條件。在這種情況下，由于相當(dāng)高的紙漿和洗滌液的供料比，從壓榨機(jī)10和110中省去了分離區(qū)44，因?yàn)樵谶@種模式的操作中，在形成區(qū)40和滲濾區(qū)46之間的交界面在外殼12的上部形成，所以紙漿層42的破裂可減至最小。此外，以這種模式操作消除了當(dāng)紙漿層42通過分離區(qū)44時(shí)產(chǎn)生的空氣夾雜。洗滌壓榨機(jī)10和110提供了寬范圍的紙漿排出稠度，并提供了有效的清除任何紙漿纖維堵塞物的方法，所述的堵塞物是由于擋板64可退回到紙漿堵塞清除位置76而聚集起來的，并且在壓榨機(jī)內(nèi)沒有其它的收斂區(qū)域存在。洗滌壓榨機(jī)110提供了附加的優(yōu)點(diǎn)，相對于壓榨機(jī)10來說，減小了為加載到擋板64上所要求的活塞力，避免了在出口溜槽84內(nèi)的紙漿中引入夾雜空氣，并消除了碎屑溜槽104。
前面詳述了本發(fā)明的兩個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例，應(yīng)當(dāng)理解，在不背離由后述權(quán)利要求確定的本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可以對其進(jìn)行一些改型、替換和改變。本發(fā)明不限于上述的特定的實(shí)施例，其范圍由后述的權(quán)利要求所限定。
權(quán)利要求
1.一種單滾筒滲濾洗滌壓榨機(jī)，包括一外殼；一可旋轉(zhuǎn)安裝在所述外殼內(nèi)的轉(zhuǎn)鼓，所述轉(zhuǎn)鼓包括一縱向延伸的中心軸，和具有外表面和內(nèi)表面的大致呈圓筒形外壁，其中所述的外壁是帶孔的，所述的轉(zhuǎn)鼓圍繞著所述中心軸旋轉(zhuǎn)；一接收具有其稠度為2％o.d-6％o.d的漿液流機(jī)構(gòu)，使?jié){液隨所述轉(zhuǎn)鼓的旋轉(zhuǎn)方向流動；一用于確定漸擴(kuò)形成區(qū)和在所述漸擴(kuò)形成區(qū)內(nèi)的所述轉(zhuǎn)鼓上形成漿液層的機(jī)構(gòu)，所述確定和形成機(jī)構(gòu)包括所述外殼的第一弓形部分，其中所述漸擴(kuò)形成區(qū)在其上游端和其下游端之間呈漸擴(kuò)狀，所述漸擴(kuò)形成區(qū)的上游端與所述接收漿液流的機(jī)構(gòu)連通；一在滲濾區(qū)內(nèi)洗滌漿液層的機(jī)構(gòu)，所述滲濾區(qū)配置在所述漸擴(kuò)形成區(qū)的下游。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的單滾筒滲濾洗滌壓榨機(jī)，還包括一用于在分離區(qū)增加漿液稠度的機(jī)構(gòu)，其中，所述的分離區(qū)環(huán)狀配置在所述漸擴(kuò)形成區(qū)和滲濾區(qū)之間。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的單滾筒滲濾洗滌壓榨機(jī)，其中，所述轉(zhuǎn)鼓還包括通常為圓筒形的與所述外壁徑向間隔的內(nèi)壁，和多個(gè)在所述內(nèi)壁和所述外壁之間延伸的支撐件，所述支撐件相互之間環(huán)形間隔開，以確定多個(gè)環(huán)形間隔的過濾室；所述轉(zhuǎn)鼓還包括多個(gè)在所述外壁的外表面和內(nèi)表面之間延伸的過濾孔，其中，每個(gè)所述孔與所述過濾室中的一個(gè)相連通；用于在所述分離區(qū)內(nèi)增加漿液稠度的機(jī)構(gòu)，其包括所述過濾孔，所述過濾室和與所述分離區(qū)連通的所述外殼的氣體進(jìn)口，所述氣體進(jìn)口可有效的將氣體引入所述分離區(qū)，其中，氣體壓力慢慢加力使污染液體從漿液層流過過濾孔進(jìn)入過濾室。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的單滾筒滲濾洗滌壓榨機(jī)，其中，在所述分離區(qū)增加漿液稠度到15％o.d。
5.根據(jù)權(quán)利要求2的單滾筒滲濾洗滌壓榨機(jī)，還包括一樞軸安裝在所述外殼上的擋板，當(dāng)所述擋板處于操作位置時(shí)，該擋板相對于所述擋板上游端和下游端之間的所述轉(zhuǎn)鼓外壁的外表面是收斂的；和其中，在滲濾區(qū)內(nèi)所述擋板與所述轉(zhuǎn)鼓外壁的外表面是徑向間隔開的，所述擋板的徑向內(nèi)表面確定所述滲濾區(qū)的徑向外界面。
6.根據(jù)權(quán)利要求3的單滾筒滲濾洗滌壓榨機(jī)，其中，所述的滲濾區(qū)用清洗液淹沒，該清洗液可有效的從所述的漿液層中滲濾污染液體，并通過所述的過濾孔進(jìn)入過濾室。
7.根據(jù)權(quán)利要求5的單滾筒滲濾洗滌壓榨機(jī)，還包括一鄰近所述擋板下游端的連在所述擋板上的柱塞，所述柱塞可有效的用于使所述擋板在所述的操作位置和退回的、全漸擴(kuò)的、清除漿液堵塞物的位置之間樞軸旋轉(zhuǎn)。
8.根據(jù)權(quán)利要求5的單滾筒滲濾洗滌壓榨機(jī)，還包括一鄰近所述的滲濾區(qū)的呈環(huán)形配置的壓實(shí)區(qū)；其中，在所述的壓實(shí)區(qū)內(nèi)配置的所述擋板與漿液層接觸結(jié)合，以在壓實(shí)區(qū)進(jìn)一步增加漿液的稠度。
9.根據(jù)權(quán)利要求8的單滾筒滲濾洗滌壓榨機(jī)，其中，在整個(gè)滲濾區(qū)和壓實(shí)區(qū)，沿所述擋板徑向向外配置所述外殼。
10.根據(jù)權(quán)利要求8的單滾筒滲濾洗滌壓榨機(jī)，還包括一刮刀機(jī)構(gòu)，用于在漿液層從所述壓實(shí)區(qū)排除之后，由所述轉(zhuǎn)鼓的外壁的外表面除去至少主要部分的漿液層；其中所述的刮刀機(jī)構(gòu)連到所述外殼上，并且其末端鄰近所述擋板的下游端呈環(huán)形配置；在所述的刮刀機(jī)構(gòu)從所述轉(zhuǎn)鼓上除去漿液層之后，至少主要部分的所述漿液層落入所述外殼的出口溜槽。
11.根據(jù)權(quán)利要求10的單滾筒滲濾洗滌壓榨機(jī)，還包括，用于從所述外殼的出口溜槽排除漿液層的機(jī)構(gòu)，所述的排除機(jī)構(gòu)包括轉(zhuǎn)動安裝在所述出口溜槽內(nèi)的螺旋輸送機(jī)。
12.根據(jù)權(quán)利要求10的單滾筒滲濾洗滌壓榨機(jī)，其中，所述的刮刀機(jī)構(gòu)配置在所述壓榨機(jī)的清潔面和移出區(qū)；所述壓榨機(jī)還包括用于在所述轉(zhuǎn)鼓的外表面旋轉(zhuǎn)通過刮刀機(jī)構(gòu)之后，清理所述轉(zhuǎn)鼓外表面的器具，所述清理器具包括至少具有一個(gè)噴霧噴嘴的噴霧歧管，所述的噴霧歧管配置在碎屑溜槽內(nèi)。
13.根據(jù)權(quán)利要求1的單滾筒滲濾洗滌壓榨機(jī)，其中，所述接收漿液流的機(jī)構(gòu)包括一所述外殼的漿液進(jìn)口；一漿液進(jìn)口室；一撥桿式閥配置在所述漿液進(jìn)口室內(nèi)；一折流板連到進(jìn)口室內(nèi)。
14.根據(jù)權(quán)利要求1的單滾筒滲濾洗滌壓榨機(jī)，其中，所述漸擴(kuò)形成區(qū)與所述滲濾區(qū)呈環(huán)狀相互鄰接，所述外殼的上部在所述漸擴(kuò)形成區(qū)和所述滲濾區(qū)之間形成交界面。
15.根據(jù)權(quán)利要求10的單滾筒滲濾洗滌壓榨機(jī)，還包括用于在所述的刮刀機(jī)構(gòu)和所述轉(zhuǎn)鼓之間加力稀釋液的機(jī)構(gòu)，以便于從所述的轉(zhuǎn)鼓上去除漿液層，所述的加力機(jī)構(gòu)可有效的淹沒所述的出口流槽，以使?jié){液內(nèi)夾雜空氣減少；其中，所述的加力機(jī)構(gòu)包括稀釋液進(jìn)口，該進(jìn)口連到所述外殼上，并與所述外殼內(nèi)的清潔面和卸除區(qū)連通，所述加力機(jī)構(gòu)還包括一密封口，該密封口在出口溜槽和刮刀機(jī)構(gòu)之間延伸。
16.一種單滾筒滲濾洗滌壓榨機(jī)，包括一外殼；一可旋轉(zhuǎn)安裝在所述外殼內(nèi)的轉(zhuǎn)鼓，其中所述的轉(zhuǎn)鼓包括一縱向延伸的中心軸，并圍繞所述中心軸旋轉(zhuǎn)；一在轉(zhuǎn)鼓上形成漿液層的機(jī)構(gòu)；一清洗漿液層的機(jī)構(gòu)，以便從漿液層上滲濾污染的液體；一用于由轉(zhuǎn)鼓上去除漿液層的刮刀機(jī)構(gòu)；以及用于在所述刮刀機(jī)構(gòu)和所述轉(zhuǎn)鼓之間加力稀釋液的機(jī)構(gòu)，以便于從所述轉(zhuǎn)鼓上去除漿液層，其中所述加力機(jī)構(gòu)包括稀釋液進(jìn)口，該進(jìn)口連接所述外殼，并與所述外殼內(nèi)的清潔面和卸除區(qū)連通，所述加力機(jī)構(gòu)還包括在壓榨機(jī)的所述刮刀機(jī)構(gòu)和所述出口流槽之間延伸的密封口，所述刮刀機(jī)構(gòu)安置在所述清潔面和卸除區(qū)內(nèi)。
17.根據(jù)權(quán)利要求16的單滾筒滲濾洗滌壓榨機(jī)，其中，所述的轉(zhuǎn)鼓包括一大致呈圓筒形的外壁，一與所述的外壁徑向間隔的大致呈圓筒形內(nèi)壁，以及多個(gè)在所述的外壁和內(nèi)壁之間延伸的支撐件，所述支撐件相互之間呈環(huán)形間隔，以確定多個(gè)呈環(huán)形間隔的過濾室；所述轉(zhuǎn)鼓還包括多個(gè)在所述外壁的外表面和內(nèi)表面之間延伸的過濾孔，其中，每個(gè)所述孔與所述過濾室中的一個(gè)相連通；所述的加力機(jī)構(gòu)可有效的用于淹沒所述壓榨機(jī)的出口溜槽，使?jié){液內(nèi)夾雜空氣減少。
18.一種使用具有一外殼和可轉(zhuǎn)動安裝在該外殼內(nèi)的轉(zhuǎn)鼓的單滾筒滲濾洗滌壓榨機(jī)增加漿液稠度的方法，該壓榨機(jī)還包括呈環(huán)狀連續(xù)的、一形成區(qū)，一分離區(qū)和一滲濾區(qū)，所述的方法包括步驟供給具有稠度為2％o.d-6％o.d的漿液到單滾筒滲濾洗滌壓榨機(jī)的形成區(qū)；在壓榨機(jī)的形成區(qū)內(nèi)，轉(zhuǎn)鼓的大致圓筒形外表面上形成漿液層；供給氣體到分離區(qū)以加壓分離區(qū)，慢慢加力污染液體到漿液層的外部，以在分離區(qū)內(nèi)增加漿液的稠度；在壓榨機(jī)的滲濾區(qū)洗滌漿液層，從轉(zhuǎn)鼓上除去漿液層。
全文摘要
一種單滾筒洗滌壓榨機(jī),包括外殼和可旋轉(zhuǎn)安裝在該外殼內(nèi)的轉(zhuǎn)鼓。轉(zhuǎn)鼓包括帶孔的外壁,和縱向延伸的中心軸,轉(zhuǎn)鼓圍繞中心軸旋轉(zhuǎn)。該壓榨機(jī)還包括接收紙漿流的機(jī)構(gòu)和確定漸擴(kuò)形成區(qū)的機(jī)構(gòu),并在漸擴(kuò)的形成區(qū)內(nèi)的轉(zhuǎn)鼓上形成紙漿層,紙漿流的初始稠度約為2—6%o.d,漿液隨轉(zhuǎn)鼓的旋轉(zhuǎn)方向流動。確定和形成機(jī)構(gòu)包括帶有形成區(qū)的外殼的第一弓形部分,形成區(qū)在其上游端和下游端之間漸擴(kuò)。漸擴(kuò)形成區(qū)的上游端與接收紙漿流的機(jī)構(gòu)連通。壓榨機(jī)還包括配置在分離區(qū)下游的滲濾區(qū)內(nèi)的洗滌紙漿層的機(jī)構(gòu),壓榨機(jī)還可包括環(huán)形配置在形成區(qū)和滲濾區(qū)之間的分離區(qū)內(nèi)的增加紙漿稠度的機(jī)構(gòu)。
文檔編號D21C9/18GK1193921SQ96196510
公開日1998年9月23日 申請日期1996年8月6日 優(yōu)先權(quán)日1995年8月7日
發(fā)明者約翰·S·安特科維克 申請人:貝洛特工藝技術(shù)公司