CN1165657C - 将纤维空气悬浮物流输送到造纸机成形网上的装置和方法 - Google Patents

Abstract

一种用于将纤维空气悬浮物流输送到造纸机的成形网上的装置，包括一圆柱形本体、多个输入通道、及一输出通道。一具有安装到其上的多个转子叶片的转子安装在所述圆柱形本体中。空气悬浮物流从多个扩散器穿过输入通道进入该装置中。转子对空气悬浮物流进行混合，从而输出通道提供的空气悬浮物流具有在成形网宽度上均匀分布的纤维。

Description

将纤维空气悬浮物流输送到造纸机成形网上的装置和方法

发明领域

本发明涉及用空气动力学方法由纤维材料制造各种类型纸张的装置，更特别地，涉及可在造纸工业中用于将纤维空气悬浮物(aerosuspension)流输送到一成形网上的装置。

发明背景

造纸的空气动力学方法大致可分为下列几个主要阶段：研磨纤维材料、其扩散(即将研磨过的材料分离成单独的纤维并形成纤维的空气悬浮物)、在成形网上形成一纤维层、压制和干燥。为了使离开造纸机的纸幅在厚度和宽度上均匀，设置在成形网上的纤维的均匀度必须满足很高的要求。这在制造宽纸幅时尤其难以实现。在这种情况下为了保持工序的高生产率，使用一些将纤维材料分成单独纤维的装置(即扩散器)，用于将空气悬浮物流输送到一装置上，该装置以纤维在所形成纸幅宽度上均匀分布地形成一单一空气悬浮物流。

用于由纤维材料的空气悬浮物干燥形成纸幅的装置是公知的。一种这样的装置包括一带有一穿孔底部的腔室，该底部安装一带有外壳和刷子的转子。该腔室形成有入口和出口接头，并包括一安装在入口接头上的浓缩器。例如见1984年8月30日第32号信息公报公开的苏联作者的证书No.1110845，3 D 21 H 5/26。浓缩器的本体从输送侧沿输送方向径向地弯曲，并装有一安装在其较大径向壁上的废料收集料斗；上述本体还形成一将其分成两部分的隔板，该两部分用于输送纤维流并去除空气，上述隔板安装在纤维输出侧。空气去除部分装有一些分离叶片。该浓缩器形成一安装在纤维空气悬浮物从其输送的侧部上的附加部分，该附加部分装有一转向挡板。

当空气悬浮物流进入浓缩器中时，浓缩器将大的颗粒移动到一废料收集器中并将空气悬浮物流分成一浓缩的纤维流和一气流。空气被去除，空气悬浮物流输送到带有刷子的转子。当刷子与穿孔底部相互作用时纤维片发生进一步断裂。被分离的纤维经过底部的穿孔沉积在成形网上。但由于由带有刷子的转子代表的扩散本体位置紧靠成形网，所制造的纸幅的结构均匀性受到影响，因为单位时间内纤维空气悬浮物通过腔室底部开口的量不能精确控制。该装置一般也不能在提高的空气动力成形过程的速度下产生一均匀的空气悬浮物流以制造宽纸幅，即将来自若干扩散器的物流会聚成纤维在所形成纸幅的宽度上均匀分布的一单一的空气悬浮物流。

另一种用于干燥纸幅成形的装置包括一具有一纵向槽的圆柱形纤维输送管道，该纵向槽用于将被扩散的纤维输送到一连续成形网上。例如见1985年5月7日第17号信息公报中公开的苏联作者的证书No.1154400，4D 21 H 5/26。管道的开槽部分在网运动方向成锥形。管道相对于网轴线方向成一小于90度的角设置，其倾角是可调的。管道装有一用于跨网宽度均匀分布纤维的装置，该装置是沿管道的一组开槽环的形式，每个环形成一捕捉器。吸气箱放置在网下方使真空的发生可以控制。纤维跨网宽度的均匀沉积要求在槽的起点和终点在单位管道长度上将相同数量的纤维沉积在网上。这种条件是由管道锥度提供的。在沿管道长度的任意点对槽开口度进行控制的调节环用于对物流进行微调。上述装置结构简单，尽管在每个特定情况下要耗费大量人力来将该装置调节到不同的成形速度。另外，该装置不能从若干扩散器提供均匀的纤维流。

1980年7月7日第25号信息公报公开的苏联作者的证书No.746007，2 D21 D 1/34中公开了一种被认为最接近要求保护的本发明的用于对纤维材料进行纤维分离的装置。该装置包括一圆柱形本体、一转子、和一设计成带有盘支承隔板的集中嵌套的管道。隔板和盘形成沿本体轴线延伸的环形通道，来自各扩散器的纤维空气悬浮物穿过该通道输送。同轴的开槽环固定在盘的两侧。转子包括两个用其轴承支承在定子外部管道上的支承盘。该支承盘与沿其圆周固定的叶片相互连接，从而形成一风扇。风扇叶片形成与之连接的转子盘。该盘在它们的两侧带有同心开槽环。转子的同心环与定子的同心环同轴。一滤网以与其一定距离环绕转子安装。

该装置装有用于输送和去除纤维空气悬浮物的连接器。该装置将扩散功能和在所形成纸幅宽度上产生均匀分布的纤维空气悬浮物流结合起来。来自各扩散器的空气悬浮物流被输送穿过该通道进入转子中。由转子叶片驱动的物流以交替方式与转子的旋转环和定子的静止环碰撞，这确定了扩散的过程。

完全扩散的纤维被输送穿过位于装置中的滤网，在此它们穿过本体底部上的一开口到达造纸机的成形网上。这样一种结构提供了纤维跨网宽度的均匀沉积，从而可以制造具有造纸所需的实际任何可接受宽度的造纸设备。但如上所述，将扩散功能与在成形网宽度上分布纤维空气悬浮物相结合降低了所形成纸幅的结构均匀性并使整个装置结构更加复杂。滤网的存在使装置的生产率显著下降。

本发明概述

因此，本发明提供一种能够提高所形成纸幅结构均匀性而且结构简单的装置。

根据本发明，一种用于将纤维空气悬浮物流输送到造纸机的成形网上的装置包括一圆柱形本体，该圆柱形本体包括多个用于接收纤维空气悬浮物流的输入通道，输入通道沿着圆柱形本体的长度轴向地分布；及一用于将所接收空气悬浮物流从上述圆柱形本体中导引出去的输出通道。一具有一外表面和一轴向长度的转子安装在圆柱形本体中。多个转子叶片以径向配置安装到转子上，每个转子叶片具有一轴向尺寸。另外，输入和输出通道位于该圆柱形本体外部，并相对于上述转子的旋转方向切向地定向。

根据本发明一具体实施例，输入通道可制成扩散一会聚孔道的形状，该扩散—会聚孔道相对于圆柱形本体在轴向扩散并在径向会聚。每个扩散—会聚孔道具有一相对于圆柱形本体沿轴向定向的扩散部，和一相对于上述圆柱形本体沿径向定向的会聚部。根据这样一个实施例，空气悬浮物流在进入圆柱形本体之前可基本上沿轴向分布。

根据本发明另一实施例，输出通道可包括一位于圆柱形本体出口处的弯曲部。该弯曲部的作用是使输出通道沿与上述转子的旋转方向相反的方向转向。

转子叶片可制成这样，使它们沿轴向的尺寸不超过转子长度的一半(1/2)。另外，叶片最好以交替顺序设置在转子表面上，以改进空气悬浮物的混合。

输入通道和输出通道位于本体外部并与转子旋转方向相切，使来自若干扩散器的空气悬浮物流自由输送到由转子的旋转在圆柱形本体中形成的起作用的混合区中。输入通道的扩散—会聚形状使进入圆柱形本体中的空气悬浮物流进一步在轴向重新分布，从而加速了混合过程。另外，如果在本体出口设置一弯曲部，就可防止来自空气悬浮物流的纤维簇到达输出通道并沉积在成形网上。具体地，纤维簇通过再循环空气悬物流被带走，并通过转子再次混合。如果叶片小于转子长度的一半并以交替顺序设置在转子表面上，就会产生对空气悬浮物流进行进一步重新分布的条件，并实现对空气悬浮物流更好的混合。由此，从输出通道输送到成形网上的空气悬浮物流的特征是在所成形纸幅宽度上纤维的均匀分布。

附图简述

图1是根据本发明一实施例用于输送纤维空气悬浮物的装置的立体图。

图2是根据本发明另一实施例用于输送纤维空气悬浮物的装置的立体图。

图3是与用于输送纤维空气悬浮物的装置一起使用的转子的一实施例的立体图。

本发明详述

参照图1和2，本发明的装置包括一圆柱形本体1；沿转子3旋转方向切向地延伸的输入通道2，转子3在其外表面上具有承载叶片4；以及一输出通道5。转子3具有沿平行于转子旋转轴线方向测量的轴向长度。每个叶片4具有平行于转子3轴向长度的轴向尺寸。优选地，叶片4的轴向尺寸不大于转子轴向长度的一半。输入通道2可制成扩散—会聚孔道的形状。另外，如图2所示，输出通道5可借助于位于圆柱形本体1出口处的一弯曲部6而沿与转子3旋转方向相反的方向转向。可替换地，如图1所示，输出通道5可沿着与转子3的旋转相同的方向定向。

现在参照图1-3对装置的运行进行描述。风扇(未示出)将空气悬浮物流从扩散器(未示出)输送到装置的输入通道2。如果输入通道2制成如图2中所示的扩散—会聚孔道的形状，被输送的空气悬浮物流沿着圆柱本体1的径向会聚，而沿着其轴向扩张。这种重新分布导致空气悬浮物流基本上沿轴向分布，并输送到本体1与转子3之间的空间中。

当空气悬浮物流在圆柱形本体1中运行时，到达由设置在转子3上的叶片4产生的一起作用的混合区中(见图3)。叶片4将全部物流中的一部分吸入环绕转子3的旋转(或循环)物流中。由叶片4产生的一静态压降产生了由叶片间涡流代表的附加循环物流，该附加循环物流增强了空气悬浮纤维的混合。如果输出通道5如图2中所示形成弯曲部6，那么由离心力引起的弯曲部6中的空气悬浮物流转向就会避免可能的纤维簇进入输出通道5。这些纤维簇由循环物流带走，由转子3的叶片4分解并再次混合。

因此，通过相对简单的装置产生了在成形网整个宽度上纤维均匀分布的空气悬浮物流。这种物流可以形成均匀度提高的宽纸幅。

虽然本发明是结合目前认为最实用和优选的实施例而描述的，但应该理解本发明并不局限于所公开的实施例，而是相反，覆盖了包括在附属权利要求的精神和范围内的各种修改和等同设置。

Claims (8)

1.一种用于将纤维空气悬浮物流输送到造纸机的成形网上的装置，该装置包括：

一圆柱形本体(1)，该圆柱形本体包括多个用于接收纤维空气悬浮物流的输入通道(2)，所述输入通道(2)沿着所述圆柱形本体(1)的长度轴向地分布；和一用于将所接收的空气悬浮物流从所述圆柱形本体(1)中导引出去的输出通道(5)；

一安装在所述圆柱形本体(1)中的转子(3)，所述转子(3)具有一外表面和一轴向长度；以及

多个以径向配置安装到所述转子(3)上的转子叶片(4)，所述转子叶片(4)具有一轴向尺寸；

其特征在于，所述多个输入通道(2)和所述输出通道(5)位于圆柱形本体(1)外部，并相对于所述转子(3)的旋转方向切向地定向。

2、如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述输入通道制成扩散—会聚孔道的形状，该扩散—会聚孔道具有一相对于所述圆柱形本体沿轴向定向的扩散部、和一相对于所述圆柱形本体沿径向定向的会聚部。

3、如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述输出通道包括一位于所述圆柱形本体的出口处的弯曲部，所述弯曲部使所述输出通道沿与所述转子的旋转方向相反的方向转向。

4、如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述输出通道沿所述转子的旋转方向定向。

5、如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述转子叶片以交替顺序固定。

6、如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述转子叶片的轴向尺寸不超过转子轴向长度的一半。

7、如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述多个输入通道包括两个输入通道。

8、一种用于将纤维空气悬浮物流输送到造纸机的成形网上的方法，包括下列步骤：

从多个扩散器将空气悬浮物流接收到如权利要求1-7任一所述的输送装置中，扩散器的数目与所述输送装置的输入通道(2)的数目相对应；

通过安装在所述输送装置中的转子(3)对空气悬浮物流进行混合；

使被混合的空气悬浮物流通过所述输送装置的输出通道(5)；以及将被混合的空气悬浮物流沉积在成形网上。

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