专利名称：用于生产纸浆的设备和方法
技术领域：
本发明涉及一种用于从蒸汽和纤维混合物中分离出蒸汽的设备和一种用在这种设备中的供料装置，也涉及一种用于把蒸汽和纤维混合物供给到用于从蒸汽和纤维混合物中分离出蒸汽的设备的方法。
通常，是把蒸汽和纤维混合物供给到一个离心分离机，由离心分离机把蒸汽成份与纤维成份分离开并把纤维成份供给到一个送料机，以便把纤维成份进一步输送到纸浆生产中的一匀浆机。离心分离机的出口布置成沿径向对着送料机的圆周，以便以对着送料机的中心的方向供给纤维成份。蒸汽被从位于离心分离机的中心部分的一个出口排出，而纤维成份被加给送料机。送料机包括一个输送螺杆，这个输送螺杆把纤维成份进一步送到匀浆机。
尽管现在离心分离机里用筛分器来防止堵塞，但是，离心分离机的堵塞仍是一个问题。一个原因是，离心分离机的下部纤维负荷很大。堵塞还可能因萃取物而发生，萃取物极端粘稠，它们粘在纤维上，容易使纤维在离心分离机里沉积在下部。更严重的问题是，纤维滞留在离心分离机里的时间可能太长，以至于纤维还远没到达后续的允浆阶段就变色了。这将导致需要加强漂白。本发明的目的是改进蒸汽和纤维混合物的分离并使其简单，从而把纤维更有效更顺畅地输送到纸浆生产中的匀浆机。本发明的另一个目的是减短纤维在纤维和蒸汽分离过程中的滞留时间，从而避免需要附加的漂白。
以上目的可用本发明的、用于从蒸汽和纤维混合物中分离出蒸汽的设备来达到。这种设备包括一个长的送料室，其有一个布置在其两端之间的进口；以及，一个供料装置，其可把蒸汽和纤维混合物供给到所述进口。所述供料装置有一段弯曲的管道部分，蒸汽和纤维混合物，在流经所述弯曲管道部分的过程中在离心力作用下被分离，其中含蒸汽较少的相对较重的、纤维成份在所述弯曲管道部分内半径较大的那一侧流动，而相对较轻的、不含纤维的蒸汽成份在所述弯曲管道部分内半径较小的那一侧流动，所述弯曲管道部分布置成可使重的纤维成份进入所述送料室的圆周部分，而同时使分离出来的蒸汽成份进入所述送料室的中心部分并随后通过所述设备的出口排出。
通过采用本发明的供料装置的弯曲管道部分可以改进和更有效地做到纤维和蒸汽的分离，而又无需对现有设备的设计结构作较大改变。本发明可以完全不需要用离心分离机来分离蒸汽和纤维，也不需要单独的供料设备。可以减短纤维在输送到后续的匀浆机的过程中的滞留时间，从而避免对纤维进行强化漂白的要求。因此，按照本发明，这种设备既是一个纤维供料机，同时又是一个蒸汽分离机，它把这两者结合为一体。
较佳的是，供料装置的外部管道部分的一端连接于弯曲管道部分，而其另一端有一个基本上直线的不弯的延伸段。这种供料装置可以基本上垂直于这种设备的纵向延伸。但是，供料装置布置成相对于设备的纵向有一定的倾斜是适当的，所述直的管道延伸段对设备的纵向的角度较佳的是75°-90°，最佳的是80°-85°。供料装置的进口恰当地布置在设备的圆周的切向。进口和供料装置可以有圆形的、方形的或长方形的横断面。但是进口和供料装置的横断面最好是方形的或长方形的。弯曲的管道部分的长度被构造成可使纤维在所述供料装置内的流动速度相对于设备里的输送螺杆输送的纤维的速度的差值为最小。
如上所述，纤维和蒸汽都被供给到这一设备。蒸汽和纤维混合物在弯曲管道部分里流动的过程中就被分离，其中含蒸汽较少的相对较重的纤维成份在所述弯曲管道部分内半径较大的那一侧流动，而相对较轻的不含纤维的蒸汽成份在所述弯曲管道部分内半径较小的那一侧流动。然后蒸汽流经设备的中心部分并从设备上的轴向出口或径向出口排出。在设备的圆周部分的纤维成份被在设备内沿轴向布置的输送螺杆进一步输送到后续的匀浆机。
在蒸汽从设备的径向出口排出的情况下，设备内布置一个后室，蒸汽流过在设备的轴与从设备的送料室内表面径向向内延伸的一个环形壁之间形成的一空隙进入后室，而后从径向出口流出。
本发明还涉及一种用在上述设备中用于通过设备的进口供给蒸汽和纤维混合物的供料装置。这种供料装置有一段弯曲的管道部分，蒸汽和纤维混合物在流经所述弯曲管道部分的过程中在离心力的作用下被分离，其中含蒸汽较少的相对较重的纤维成份在所述弯曲管道部分内半径较大的那一侧流动，而相对较轻的不含纤维的蒸汽成份在管道内半径较小的那一侧流动。本发明的这种供料装置可以用于更换目前在使用中的、现有的用于把蒸汽和纤维混合物供给到设备的供料装置，诸如供料机。将在下面的详细说明和权利要求书中进一步阐述上面已经描述的本发明的供料装置的优点。
本发明还涉及一种用于把蒸汽和纤维混合物供给到一个用于从蒸汽和纤维混合物中分离出蒸汽的设备的一长的送料室的方法。其中，蒸汽和纤维混合物被通过一个供料装置供给到布置在所述长的送料室的两端之间的一个进口。所述供料装置有一段弯曲的管道部分，蒸汽和纤维混合物在流经所述弯曲管道部分的过程中在离心力的作用下被分离，其中含蒸汽较少的相对较重的纤维成份在所述弯曲管道部分内半径较大的那一侧流动，而相对较轻的不含纤维的蒸汽成份在所述弯曲管道部分内半径较小的那一侧流动，所述弯曲管道部分布置成可使重的纤维成份进入所述设备的送料室的圆周部分，而同时使分离出来的蒸汽成份进入送料室的中心部分并随后从设备的出口排出。
下面参照附图以实施例详细说明本发明，这些说明对本发明不构成任何限制，各附图中
图1A示意地表示出本发明的设备的纵向部分剖视图；图1B示意地表示出图1A的设备的另一个实施例的纵向部分剖视图；图1C是这一设备的沿着图1A和1B中的线“A-A”的剖面图。
各图中的实施例的对应结构以相同的标号标示。
从图1A-1C可看出本发明的设备包括供料装置10，其用于把蒸汽和纤维混合物供到一个长的送料室(feeding compartment)12。供料装置10布置成连接于该送料室12的圆周16上的一进口14。该进口14布置在长的送料室12的两端15、15’之间，通过进口14把蒸汽和纤维混合物供入长的送料室12。供料装置10包括一弯的管道部分18。该弯管道部分18的一端直接连接于进口14，而进口14是连接在长的送料室12的圆周上。弯管道部分18基本上沿着送料室12的切向伸出而后转个弯。蒸汽和纤维混合物在沿着流动方向“F”的惯性力和在弯曲管道内流动的离心力作用下在弯管道部分18里被分离，其中蒸汽含量少的相对较重的纤维在弯曲管道部分内半径较大的那一侧20流动，它们将通过进口14进入送料室12的圆周部分P处，而不含纤维的轻的蒸汽在弯曲管道部分内半径较小的那一侧22流动，它们将通过进口14进入送料室12的中心部分C。
从图1A的送料机12的这一实施例可以看出进入送料室12的中心部分的蒸汽从布置在送料室12的一端的轴向出口23流出。而进入送料室12的圆周部分的纤维被送料室12里的输送螺杆25送进后一个工序的匀浆机。
供料装置10有一个长的管道部分30(见图1C)，其一端连接于弯管道部分18，弯管道部分18又连接于送料机12的进口14。该管道部分30基本上是直而不弯的，其另一端31在蒸汽和纤维混合物流动方向“F”上有一个延伸段H。供料装置10处在基本上垂直于本设备的送料室12的纵向L的方向，如各图所示。但是，供料装置10可以布置成略微不垂直于送料室12的纵向L。进口14是切向地布置在送料室12的圆周16上。
供料装置10的弯管道部分18的长度应至少能使从直管道部分30流来的纤维在流经弯管道18时都能贴着其上壁20流动。在进口14处纤维的流速可能不是太高。通过合理设计弯管道部分18的弯曲半径和长度，可以用这样的弯曲段来降低纤维的流速。并且，可以通过改变弯曲段的长度B来使纤维在供料装置10内的流速与在螺杆输送机12内的流速之差为最小。为了达到蒸汽与纤维的有效分离，理想的状态是在进口14处蒸汽和纤维的圆周速度大致等于它们在螺杆输送机12内的圆周速度。
图1B表示出本发明的设备的螺杆输送机12的另一个实施例，其中蒸汽是从一径向出口24流出，而不是像图1A中那样从轴向出口23流出。就此而言，图1B的设备设置了一个从送料室12的内表面16’沿径向向内延伸的环形壁26，这个环形壁26限定了一个处在送料室12里与径向出口24相通的后室27。环形壁26与螺杆输送机的轴之间有环形空隙28。蒸汽可通过这个空隙进入后室27，进而通过出口24流出。纤维成份由输送螺杆25向前推，并且由于有环形壁26的阻挡纤维成份不会向后进入后室27。
权利要求
1.一种用于从蒸汽和纤维混合物中分离出蒸汽的设备包括一个长的送料室(12)，其有一个布置在其两端之间的进口(14)；以及，一个供料装置(10)，其通过所述进口(14)供给蒸汽和纤维混合物，其特征在于，所述供料装置(10)具有一段弯曲的管道部分(18)，所述蒸汽和纤维混合物，在流经所述弯曲管道部分(18)的过程中在离心力的作用下被分离，其中含蒸汽较少的相对较重的纤维成份在所述弯曲管道部分(18)内半径较大的那一侧(20)流动，而相对较轻的不含纤维的蒸汽成份在所述弯曲管道部分(18)内半径较小的那一侧(22)流动，所述弯曲管道部分(18)布置成可使重纤维成份进入所述送料室(12)的圆周部分(P)，而同时使分离出来的蒸汽成份进入所述送料室(12)的中心部分(C)并随后通过所述设备的出口(23，24)排出。
2.如权利要求1所述的设备，其特征在于，所述弯曲管道部分(18)被构造成可使纤维在所述供料装置(10)内的流动速度相对于由布置在所述长的送料室(12)里的输送螺杆输送的纤维的速度的差值为最小。
3.如权利要求1或2所述的设备，其特征在于，所述设备包括一个从所述长的送料室(12)的内表面(16’)沿径向向内延伸的环形壁(26)，它限定了所述设备里的一个内室(27)，该内室与所述蒸汽出口(24)相通。
4.如前面任一权利要求所述的设备，其特征在于，所述供料装置(10)有一个基本上直的长的外部管道部分(30)，该管道部分的一端连接于通往所述进口(14)的所述弯曲管道部分(18)，而其另一端(31)有一个延伸段H。
5.如权利要求4所述的设备，其特征在于，所述供料装置(10)的所述延伸段H相对于所述设备的纵向L形成一个75°-90°之间的角度。
6.如前面任一权利要求所述的设备，其特征在于，所述进口(14)延所述送料室(12)的圆周(16)的切向方向布置。
7.如前面任一权利要求所述的设备，其特征在于，所述进口(14)和所述供料装置(10)的横断面是方形的或长方形的。
8.一种用在如前面任一权利要求所述的设备中用于通过所述送料室(12)的所述进口(14)供给蒸汽和纤维混合物的供料装置(10)，其特征在于，所述供料装置(10)具有一段弯曲的管道部分(18)，所述蒸汽和纤维混合物在流经所述弯曲管道部分(18)的过程中在离心力的作用下被分离，其中含蒸汽较少的相对较重的纤维成份在所述弯曲管道部分(18)内半径较大的那一侧(20)流动，而相对较轻的不含纤维的蒸汽成份在管道内半径较小的那一侧(22)流动。
9.如权利要求8所述的供料装置(10)，其特征在于，所述弯曲管道部分(18)被构造成可使所述供料装置(10)内的纤维的流动速度相对于所述设备里的纤维的流动速度的速度差为最小。
10.如权利要求8或9所述的供料装置(10)，其特征在于，所述供料装置(10)具有一个基本上直的长的外部管道部分(30)，该管道部分的一端连接于通往所述进口(14)的所述弯曲管道部分(18)，而其另一端(31)有一个延伸段H。
11.如前面权利要求8-10中的任一权利要求所述的供料装置(10)，其特征在于，所述供料装置(10)的所述延伸段H相对于所述设备的纵向L形成一个75°-90°之间的角度。
12.如权利要求8-11中的任一权利要求所述的供料装置，其特征在于，所述供料装置(10)的横断面是方形的或长方形的。
13.一种用于把蒸汽和纤维混合物供给到一个用于从蒸汽和纤维混合物中分离出蒸汽的设备的长的送料室(12)中的方法，其中，所述蒸汽和纤维混合物被通过一个供料装置(10)经过布置在所述长的送料室(12)的两个短侧之间的一个进口供给(14)，其特征在于，所述供料装置(10)具有一段弯曲的管道部分(18)，所述蒸汽和纤维混合物在流经所述弯曲管道部分(18)的过程中在离心力的作用下被分离，其中含蒸汽较少的相对较重的纤维成份在所述弯曲管道部分(18)内半径较大的那一侧(20)流动，而相对较轻的不含纤维的蒸汽成份在所述弯曲管道部分(18)内半径较小的那一侧(22)流动，所述弯曲管道部分(18)布置成可使重的纤维成份进入所述设备的所述送料室(12)的圆周部分(P)，而同时使分离出来的蒸汽成份进入所述送料室(12)的中心部分(C)并随后通过所述设备的出口(23，24)排出。
全文摘要
一种用于从蒸汽和纤维混合物中分离出蒸汽的设备包括一个长的送料室(12)，其有一个布置在其两端之间的进口(14)；一个用于通过所述进口(14)供应蒸汽和纤维混合物的供料装置(10)；以及，一个在所述送料室(12)内轴向布置的用于送料的输送螺杆(25)。供料装置(10)有一段弯曲的管道部分(18)，蒸汽和纤维混合物在流经弯曲管道部分(18)的过程中在离心力的作用下被分离，其中含蒸汽较少的相对较重的纤维成分在弯曲管道部分(18)内半径较大的那一侧(20)流动，而相对较轻的不含纤维的蒸汽成分在弯曲管道部分(18)内半径较小的那一侧(22)流动。弯曲管道部分(18)布置成可将重的纤维成分通过所述进口(14)供给到所述送料室(12)的圆周部分(P)，从这里被分离出来的纤维成分被输送螺杆(25)进一步向前输送，而同时可使被分离出来的蒸汽成分通过进口(14)进入送料室(12)的中心部分(C)并随后通过设备的出口(23，24)排出。本发明还涉及用在上述设备中的一供料装置(10)和从蒸汽和纤维混合物中分离出蒸汽的方法。
文档编号D21B1/00GK1708614SQ200380102070
公开日2005年12月14日 申请日期2003年10月17日 优先权日2002年10月29日
发明者B·隆格伦 申请人:美佐纸业股份有限公司