專利名稱：用于過濾廢紙漿的方法和設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于過濾廢紙漿的方法和設(shè)備，從而在利用廢紙漿為原料的工業(yè)，如紙漿和纖維板工業(yè)中將雜質(zhì)從紙漿原料中分離出去。
在這一工業(yè)中，使用廢紙作為紙的原材料，將不可避免的要進(jìn)行分離和去除各種雜質(zhì)，如廢塑料、乙烯繩和雜質(zhì)上的粘合膠質(zhì)，這些雜質(zhì)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(zhì)可以通過所謂的濾網(wǎng)裝置進(jìn)行去除。
被廣泛使用的濾網(wǎng)裝置為一種封閉加壓裝置，其內(nèi)部帶有過濾器，該過濾器具有多個小孔。濾網(wǎng)去除雜質(zhì)的效率或比率與濾網(wǎng)的篩除率緊密相關(guān)(即，在整個進(jìn)入的原料中不能通過過濾器的那部分原料的數(shù)量比)。
如

圖1所示，篩除率的增加和減少將分別導(dǎo)致雜質(zhì)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(dǎo)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(zhì)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(zhì)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(chǎn)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(zhì)的去除率影響不大；并且通過所謂“復(fù)式瀑布式流動”的系統(tǒng)對篩除物進(jìn)行再處理，從而在整個系統(tǒng)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(xiàn)出與過濾設(shè)備內(nèi)雜質(zhì)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(chǎn)量將不能被提高，這是由于未脫纖維原料經(jīng)纖維分離時可以變?yōu)楦哔|(zhì)量的原料。
由于這一原因，常規(guī)過濾系統(tǒng)具有纖維分離器以對未脫纖維的原料進(jìn)行脫纖維。為了有效的進(jìn)行纖維分離，分離器經(jīng)常與過濾系統(tǒng)的篩除線相結(jié)合。
圖2顯示了一個經(jīng)常使用的瀑布式流動系統(tǒng)。
通常，所使用的復(fù)合瀑布式流動過濾系統(tǒng)包括，用于去除相對粗大雜質(zhì)的粗篩階段Ⅰ和一個用于去除較細(xì)小雜質(zhì)的細(xì)篩階段Ⅱ。
在粗篩階段Ⅰ中，由初級濾網(wǎng)a去除的篩除物在纖維分離器h中被脫去纖維，且然后經(jīng)過第二濾網(wǎng)b被過濾；在第二濾網(wǎng)的所得原料與由第一濾網(wǎng)a得到的原料混合并被送入細(xì)篩階段Ⅱ。由第二濾網(wǎng)b得到的篩除物由第三濾網(wǎng)c進(jìn)行處理，然后所得的原料被返回第二濾網(wǎng)b。只有經(jīng)第三濾網(wǎng)c得到的篩出物被排至系統(tǒng)之外。
在細(xì)篩階段Ⅱ中，從粗篩階段Ⅰ得到的原料經(jīng)第一濾網(wǎng)d處理，從第一濾網(wǎng)所得的篩除物由第二濾網(wǎng)e處理。由第二濾網(wǎng)得到的原料與第一濾網(wǎng)d得到的原料相混合并作為系統(tǒng)所得的原料排出。由第Ⅱ濾網(wǎng)e得到的篩除物在纖維分離器i內(nèi)被脫去纖維并隨后由第三濾網(wǎng)f進(jìn)行處理。由第三濾網(wǎng)得到的原料再返回到第二濾網(wǎng)e。由第三濾網(wǎng)f得到的篩除物由第1四濾網(wǎng)g進(jìn)行過濾。由第四濾網(wǎng)得到的原料再返回到第三濾網(wǎng)f且只有由第四濾網(wǎng)g產(chǎn)生的篩除物才被排出系統(tǒng)之外。
從上述內(nèi)容可清楚地知道，具有分級處理的濾網(wǎng)數(shù)越多，過濾度越高且產(chǎn)量也會增加，但其缺點是設(shè)備的尺寸和造價均要增加，過濾系統(tǒng)工作作所需的功率也更高。
因此，本發(fā)明的目的是提供一種過濾廢紙漿的方法和設(shè)備，其中改進(jìn)了去除雜質(zhì)的最終處理，從而減少了整個過濾系統(tǒng)的濾網(wǎng)數(shù)。
下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明的優(yōu)選實施例進(jìn)行描述。
圖1顯示了傳統(tǒng)濾網(wǎng)的篩除率與雜質(zhì)去除率之間的關(guān)系；圖2為傳統(tǒng)過濾工藝的流程圖；圖3為一個縱剖視圖，它顯示了本發(fā)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(fā)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(fā)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(fā)明過濾裝置的另一個實施例，該過濾裝置能夠?qū)Y出物進(jìn)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(fā)明第一實施例的過濾廢紙漿的設(shè)備，該設(shè)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(qū)動裝置(未示出)驅(qū)動的轉(zhuǎn)子5。
轉(zhuǎn)子5包括一個驅(qū)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(shè)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(shè)有刮刀7(紙漿移動裝置)，它們相互螺旋扭轉(zhuǎn)并在圓周上間隔排布，從而當(dāng)轉(zhuǎn)子5旋轉(zhuǎn)時沿箭頭A的方向移動紙漿12。
殼體1還具有一個圓環(huán)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(yù)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(huán)紙漿12的通道11(即，朝向過濾板的通道)。
在上述結(jié)構(gòu)中，由入口2喂入的紙漿12將在殼體1內(nèi)循環(huán)。紙漿12在過濾板8表面上的反復(fù)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(zhuǎn)轉(zhuǎn)子5的螺旋刮刀7沿箭頭A所產(chǎn)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(jīng)過濾板8過濾進(jìn)入過濾圓筒9并作為所得的原料14經(jīng)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(jìn)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(zhuǎn)子5b內(nèi)外的循環(huán)以及在過濾板8表面上的反復(fù)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(fā)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(biāo)號。這也同樣適于后續(xù)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(nèi)的轉(zhuǎn)子5上并且它們相互成90度的間隔設(shè)置，如圖6所示；另外，刮刀7也可以如圖3、4所示，直接設(shè)置在如空心筒5b那樣的滾筒上。在外殼1內(nèi)的過濾滾筒9的外部構(gòu)成有一個循環(huán)通道22、它使紙漿入口2與篩除物出口3相連。在循環(huán)通道22上方設(shè)有一個所示的稀釋水噴射口10；另外，也可以在殼1內(nèi)的循環(huán)通道22對應(yīng)的轉(zhuǎn)子5上方的篩除物區(qū)域設(shè)置該噴射口10。
在上述結(jié)構(gòu)中，喂入殼體1的紙漿12由轉(zhuǎn)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(jìn)入到過濾筒9內(nèi)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(huán)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(jìn)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(jīng)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(huán)流動并在濾板8表面上往復(fù)流動。結(jié)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(fā)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(zhuǎn)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(nèi)側(cè)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(huán)通道31并且在循環(huán)通道31的下部設(shè)有稀釋水噴射口10。
在上述結(jié)構(gòu)中，喂入殼體1的紙漿12在隨轉(zhuǎn)子5旋轉(zhuǎn)的刮刀7的作用下沿箭頭A的方向循環(huán)通過通道11和循環(huán)通道31。在這一循環(huán)過程中，紙漿12在濾板8的表面上方反復(fù)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(fā)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(shè)備相似，區(qū)別僅在于在轉(zhuǎn)子5的內(nèi)部設(shè)有篩除物13的脫水裝置。
特別是殼體1包括轉(zhuǎn)子5，該轉(zhuǎn)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(yīng)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(zhuǎn)軸41a被分別安裝在空心軸5a’和空心筒5b內(nèi)，一個脫水轉(zhuǎn)子41設(shè)在轉(zhuǎn)子5內(nèi)。
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(nèi)的固體組分排除。管41b在靠近軸41a的一端設(shè)置有篩除物出口43(圖8的左端)并且在遠(yuǎn)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(wǎng)狀的脫水籃47，它面對且環(huán)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(nèi)部相通。在空心筒5b的自由端(圖8的右側(cè))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(zhì)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(jìn)入圓筒5b內(nèi)的篩除物13沿箭頭B向雜質(zhì)排放出口46(圖8的右側(cè))運動。如圖8所示，各個葉片42的喂入角朝向固體雜質(zhì)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(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動軸51’和41a可使排放葉片42相對于脫水籃47轉(zhuǎn)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(nèi)。所得的固體雜質(zhì)45則由雜質(zhì)排放通道46排出。
在圖8右下側(cè)所示的篩除物出口3處的篩出物13經(jīng)循環(huán)管51(循環(huán)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(nèi)部以便進(jìn)行循環(huán)。
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(huán)過程中，紙漿12反復(fù)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(zhuǎn)的脫水轉(zhuǎn)子41進(jìn)行了描述。
具有所得原料14的紙漿12被分離，即，篩除物13經(jīng)過篩除物出口3被排放并如上所述的經(jīng)過循環(huán)管51朝紙漿入口2部分地循環(huán)。剩余的篩除物13經(jīng)篩除物入口44引入脫水轉(zhuǎn)子41的空心管41b內(nèi)，并且經(jīng)過篩除物排放口43被排入空心圓筒5b內(nèi)。然后，篩除物13朝圖8所示的右側(cè)、由排出葉片42被逐漸減速地堆進(jìn)，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(jìn)行脫水，但對已經(jīng)在一定程度上脫水的紙漿再進(jìn)行脫水是困難的。這一問題已被本發(fā)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(jìn)，因而避免了在脫水籃47上形成厚的原料網(wǎng)進(jìn)而避免了葉片42和籃47一起轉(zhuǎn)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(jìn)。并且形成在籃47上的原料網(wǎng)由葉片42刮剝成小片并被流體化；從而緩慢地進(jìn)行脫水。結(jié)果，在整個脫水籃47的范圍內(nèi)進(jìn)行了有效的脫水。成碎片狀的雜質(zhì)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(nèi)并用于與由口10噴出的稀釋水一起稀釋紙漿12。
這樣，根據(jù)圖8所示的過濾裝置，紙漿12在殼1內(nèi)進(jìn)行循環(huán)并被分離成所得的原料14和篩除物13，其中篩除物13由內(nèi)部的脫水裝置進(jìn)行脫水。結(jié)果，固體雜質(zhì)45可以被排出，其實際上有助于雜質(zhì)的后處理。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明，紙漿被循環(huán)并且在構(gòu)成循環(huán)通道一部分的過濾板的表面上反復(fù)移動，因而每次循環(huán)中均排出所得的原料。結(jié)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(nèi)紙漿循環(huán)過程中由內(nèi)設(shè)的脫水裝置進(jìn)行脫水，從而最終排出固體雜質(zhì)，這樣事實上有助于雜質(zhì)的后處理。
權(quán)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(nèi)，迫使其通過設(shè)置在殼內(nèi)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(huán)所述紙漿的步驟以便使紙漿重復(fù)在所述過濾板的表面上方移動。
2.根據(jù)權(quán)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(zhuǎn)動地被支撐在殼體上，以便在所述空心圓筒外周表面上設(shè)置的紙漿移動裝置與濾板相配合共同構(gòu)成濾板面對的通道并且所述紙漿在此通道內(nèi)和所述空心圓筒內(nèi)進(jìn)行循環(huán)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其特征在于所述紙漿循環(huán)分別經(jīng)過由轉(zhuǎn)動紙漿移動裝置和設(shè)在該移動裝置外側(cè)的濾板構(gòu)成的通道以及殼內(nèi)連通區(qū)域內(nèi)的循環(huán)通道，該區(qū)域在靠近紙漿入口和篩除物出口外的殼體上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其特征在于紙漿的循環(huán)分別要經(jīng)過由紙漿移動裝置和設(shè)在該移動裝置內(nèi)的濾板構(gòu)成的通道以及殼內(nèi)連通區(qū)域內(nèi)的循環(huán)通道，該區(qū)域位于靠近紙漿入口和篩除物出口處的殼體上。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其特征在于向循環(huán)紙漿噴射稀釋水。
6.根據(jù)權(quán)利要求2的方法，其特征在于向循環(huán)紙漿噴射稀釋水。
7.根據(jù)權(quán)利要求3的方法，其特征在于向循環(huán)紙漿噴射稀釋水。
8.根據(jù)權(quán)利要求4的方法，其特征在于向循環(huán)紙漿噴射稀釋水。
9.一種用于過濾廢紙漿的設(shè)備，其中廢紙漿被引入殼體，并且迫使其通過設(shè)置在殼體內(nèi)的過濾板的表面上方，從而進(jìn)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(nèi)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(jù)權(quán)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(zhuǎn)子和安裝在該轉(zhuǎn)子上的刮刀，這些刮刀設(shè)置在與過濾板對置的位置上。
11.根據(jù)權(quán)利要求9的裝置，其還包括脫水裝置，其設(shè)在紙漿移動裝置內(nèi)。
12.根據(jù)權(quán)利要求11的裝置，其特征在于所述脫水裝置包括一個可轉(zhuǎn)動的空心管，用于接收來自篩除物出口的篩除物，一個可轉(zhuǎn)動的網(wǎng)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(zhì)，因此，經(jīng)脫水籃脫水的雜質(zhì)以固態(tài)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(shè)有一個轉(zhuǎn)子。該轉(zhuǎn)子具有一個空心圓筒，該圓筒在其外周上設(shè)有刮刀。在刮刀的外側(cè)設(shè)有過濾板，它們相互構(gòu)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(zhuǎn)使紙漿在該空心圓筒的內(nèi)外循環(huán)，以便通過過濾板反復(fù)進(jìn)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(yōu)先權(quán)日1998年2月3日
發(fā)明者巖重尚之 申請人:石川島播磨重工業(yè)株式會社, 石川島產(chǎn)業(yè)機械株式會社