ES2300923T3 - Digestor de pasta para triturar y suspender pasta de papel. - Google Patents
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Abstract
Digestor de pasta para triturar y suspender pasta de papel (S), que comprende un recipiente (1, 1'') abierto por arriba y al menos un rotor accionable (2) que está dispuesto en el recipiente (1, 1'') y que presenta medios para hacer circular una suspensión contenida en el recipiente a fin de triturar entonces la pasta papelera cargada y suspenderla en agua, así como al menos un tamiz (3) cuya superficie de tamizado provista de aberturas de tamiz es barrida en su mayor parte o bien completamente por el rotor movido (2), caracterizado porque el tamiz (3) está provisto de aberturas de tamiz redondas alargadas (5, 5'', 5'''') cuya forma se desvía de la de un círculo.
Description
Digestor de pasta para triturar y suspender
pasta de papel.
La invención concierne a un digestor de pasta
para triturar y suspender pasta de papel según el preámbulo de la
reivindicación 1.
Los digestores de pasta de esta clase se
emplean principalmente para poner en suspensión material celulósico
o papel viejo desecados de las más diferentes composiciones. Están
constituidos sustancialmente por un recipiente para la suspensión y
al menos un rotor. El material introducido se mezcla intensamente
con agua en trozos grandes, bandas o balas prensadas, generándose
un removido hidráulico de la pasta por medio del rotor. Es
compresible que se optimicen estos dispositivos, aspirándose
sustancialmente a una disgregación rápida y económica en fuerza. En
muchos casos, se dispone el rotor en las proximidades inmediatas de
un tamiz plano al que él mantiene libre de obstrucciones. A través
de las aberturas del tamiz se separa la pasta disgregada de
suciedades de grueso tamaño y se retira ésta en forma de una
suspensión. Un digestor de pasta es conocido, por ejemplo, por el
documento EP-A-1 398 410. El
documento FR-A-1 047 321 muestra
otro digestor de pasta abierto por arriba con un recipiente cuya
sección transversal no es de forma circular. El tamiz no es aquí
plano, sino que está configurado en forma cónica. Sirve para
retener en el digestor de pasta la pasta de papel aún
insuficientemente disgregada.
Como tipo estándar para un digestor de pasta se
ha impuesto un recipiente cilíndrico vertical con un rotor en la
zona del fondo. En este recipiente se introducen desde arriba agua y
la pasta que se ha de disgregar y con ayuda del rotor se genera
dentro de la suspensión un flujo en tromba en el que, por tanto, la
pasta es arrastrada hacia abajo por el rotor en la zona interior y
es impulsada radialmente hacia fuera en la zona del fondo, con lo
que resulta un flujo de removido. Otra clase de construcción típica
es el recipiente de digestor de pasta abierto por arriba con rotor
lateralmente instalado. La suspensión es transportada entonces
hacia el rotor en dirección aproximadamente horizontal y es desviada
en la pared lateral del recipiente portadora del rotor. Esta forma,
a menudo menos favorable en el aspecto hidráulico, tiene la ventaja
de encontrar sitio como disgregador de desechos debajo de la
máquina papelera. El documento DE 101 38 860 A1 muestra un ejemplo
de un disgregador de desechos.
El tamiz ya mencionado sirve, en primer lugar,
para realizar una separación en la que las porciones de la pasta de
papel ya suficientemente disgregadas se retiran a través de las
aberturas del tamiz y se retiene la porción aún no suficientemente
disgregada. El proceso de disgregación resulta con ello más
económico de una manera en sí conocida y en particular el digestor
de pasta, cuando se desee, puede hacerse funcionar continuamente.
Se retienen o segregan materiales perturbadores, es decir,
componentes sustancialmente ajenos al papel.
Se conoce por el documento
EP-A-1 357 222 un tamiz plano para
realizar un procedimiento de tamizado en húmedo con aberturas de
tamiz en forma de agujeros alargados. Se trata aquí de obtener un
mayor caudal junto con una misma calidad de clasificación. El
procedimiento se realiza en unos clasificadores cerrados en los que
se efectúa una separación de papel y materiales perturbadores.
Sin embargo, en los digestores de pasta de la
clase citada el tamiz contribuye también a reforzar el proceso de
disgregación. En efecto, el lado del rotor que queda vuelto hacia la
chapa del tamiz entra en interacción con los cantos de entrada de
las aberturas del tamiz. Es cierto que se mantiene siempre una
determinada distancia entre el rotor y la chapa del tamiz, pero las
fuerzas de cizalladura que entonces se presentan son suficientes
para descomponer en mayor medida las partículas de pasta de papel.
Los trozos de mayor tamaño pueden puentear también la distancia
entre la chapa del tamiz y el rotor, de modo que se presenta una
acción de corte directo. La forma y la intensidad en que tengan
lugar estos procesos dependen de los requisitos y del diseño del
digestor de pasta.
Es conocido también el recurso de reforzar aún
más la acción de disgregación que se acaba de describir equipando
las chapas de tamiz con listones en el lado de entrada, tal como es
conocido, por ejemplo, por el documento DE 101 16 367.
Se conoce por el documento WO 03/033152 A1 una
placa de tamiz cuyas aberturas han sido practicadas con rayo láser
o chorro de agua. Estas aberturas no son redondas, sino que están
provistas de esquinas y distribuidas preferiblemente a manera de
mosaico en la placa de tamiz. Se pretende reforzar así la acción de
disgregación.
Los tamices conocidos para tales digestores de
pasta se proveen casi siempre de taladros circulares, teniendo que
encontrarse un compromiso entre el requisito de una clasificación
óptima, es decir, aberturas de clasificación lo más pequeñas
posible, y el requisito de un caudal lo más alto posible, es decir,
una superficie abierta lo más grande posible.
La invención se basa en el problema de mejorar
los digestores de pasta conocidos para la disgregación de pasta
papelera de modo que se pueda lograr con ellos un caudal lo más
grande posible de pasta de papel disgregada, sin que aumenten los
costes, especialmente para el equipo y el funcionamiento. En formas
de realización especiales deberá ser posible también una reducción
de los costes del equipo o de los costes de explotación.
Este problema se resuelve con un digestor de
pasta según la reivindicación 1 dotado de las características
citadas en la parte caracterizadora de esta reivindicación.
Como quiera que la chapa de tamiz del digestor
de pasta está provista especialmente de aberturas redondas
alargadas, por ejemplo agujeros alargados o aberturas ovaladas, se
puede incrementar la potencia de disgregación del digestor de
pasta, la cual proviene de la cooperación del rotor y la chapa de
tamiz. Debido a los redondeamientos es muy pequeño el riesgo de
enganche de grumos de fibras o de materiales perturbadores
(películas de plástico) con tendencia a enredarse. La forma
alargada conduce también a que, con aproximadamente una misma finura
del tamiz, se pueda generar una superficie de tamiz libre más
grande.
Es posible también que, mediante una disposición
correspondiente de las aberturas del tamiz, sobre la cual se
entrará aún en más detalles, se optimicen respecto de la acción de
disgregación los cantos que se forman a la entrada en la abertura
del tamiz. Estos cantos pueden disponerse para ello bajo un ángulo
definido (ángulo de corte) con los cantos de las paletas del rotor
que pasan rozando por ellos.
En muchos casos, es posible garantizar también
un buen funcionamiento del digestor de pasta cuando el tamiz
carezca de listones sobrepuestos, es decir que se puede prescindir
entonces de la instalación de listones adicionales.
Se explica la invención ayudándose de unos
dibujos. Muestran en éstos:
La figura 1, la zona del tamiz de un digestor de
pasta según la invención;
La figura 2, aberturas de tamiz configuradas
según la invención, en detalle;
La figura 3, una disposición ventajosa de
aberturas de tamiz en forma de agujeros alargados;
Las figuras 4 y 5, sendas disposiciones
adicionales posibles de aberturas de tamiz en forma de agujeros
alargados;
La figura 6, un tamiz que presenta una placa de
apoyo;
La figura 7, un digestor de pasta en alzado
lateral; y
La figura 8, otro digestor de pasta en vista
desde arriba.
\vskip1.000000\baselineskip
En la figura 1 se representa la zona del tamiz
de un digestor de pasta según la invención. Se aprecia un rotor 2
que está dispuesto concéntricamente con una chapa de tamiz plana 1
de forma anular en el digestor de pasta, el cual no se ha
representado en otros aspectos del mismo. El rotor 2 está provisto
de paletas 4 y dimensionado de modo que dicho rotor, al girar
(flecha 7), barra completamente o al menos en gran parte la
superficie del tamiz 3. Según la invención, las aberturas 5 de este
tamiz 3 no están realizadas del modo habitual en forma circular,
sino en forma alargada. La representación del dibujo de las
aberturas 5 del tamiz no está realizada aquí a escala, sino que
pretende identificar solamente la superficie del tamiz. En otras
figuras se ofrece una representación más precisa de estas aberturas
del tamiz. En tamices de gran tamaño es usual fabricar éste
primeramente en forma de segmentos anulares que se ensamblan después
en el digestor de pasta para formar un tamiz completo. En el
ejemplo que aquí se muestra, el tamiz completo está constituido por
un total de ocho segmentos, de los cuales se han dibujado cuatro.
Los segmentos del tamiz se atornillan, por ejemplo, con un armazón
de soporte 8 situado debajo de ellos. Éste puede estar construido -
a diferencia de como se ha dibujado aquí - de modo que soporte
también al tamiz allí donde no hay límites entre los segmentos del
tamiz. Es posible entonces reducir el espesor de la chapa del tamiz
y ahorrar costes, especialmente para la producción de las aberturas
5 del tamiz.
La figura 2 muestra con algo más de detalle una
posible forma de realización de la chapa del tamiz. En este caso,
se han elegido para las aberturas 5 del tamiz unos agujeros
alargados con la longitud L y la anchura B, siendo los
redondeamientos de forma semicircular. La relación longitud/anchura
L/B es aquí de aproximadamente 4. En otros casos, es imaginable una
relación longitud/anchura de menos de 2, por ejemplo 1,7. En
comparación con aberturas de tamiz circulares usuales en digestores
de pasta, puede ser conveniente dimensionar el agujero alargado de
modo que su superficie libre corresponda a la de una abertura
circular del tamiz. Aplicando la invención a un digestor de pasta
primaria abierto (carga de balas o desechos de máquina) se tiene que
unas aberturas de tamiz con una anchura B entre 10 y 20 mm y una
longitud L entre 20 y 60 mm se pueden considerar como una forma de
realización típica. En un digestor de pasta secundaria, es decir que
trabaja ya en un sistema cerrado, se pueden prever aberturas de
tamiz sensiblemente más pequeñas, por ejemplo con una anchura B de
aproximadamente 4 mm.
En los cantos 9 de las aberturas y en
cooperación con las paletas 4 del rotor movidas muy cerca de ellos
se transmiten a la suspensión, especialmente a la pasta de papel,
unas fuerzas que operan para efectuar la disgregación. A diferencia
de aberturas de tamiz de forma circular, las aberturas de tamiz
alargadas tienen una acción de disgregación más fuerte en esta
cooperación con las paletas 4 del rotor. Además, ofrecen una
importante posibilidad para influir sobre el efecto de
disgregación. En particular, la orientación de la abertura de tamiz
alargada 5 con relación al radio 6 que discurre a través del centro
del tamiz desempeña aquí un cometido esencial. En el ejemplo que
aquí se muestra, este ángulo \alpha adopta un valor de
aproximadamente -5º. Cuando se elige este ángulo relativamente
pequeño, es de esperar una mayor acción de disgregación, ya que el
canto 9 es atacado a plomo (vertical o casi verticalmente) por la
corriente. Respecto de esta característica, pueden ser pertinentes
también otras formas, por ejemplo como muestra la figura 3, en la
que el eje longitudinal de los agujeros alargados están orientados
exactamente en la dirección del radio 6. En la parte izquierda de
la figura 3 se han dibujado a título de ejemplo unas aberturas de
tamiz 5' con una relación longitud/anchura de 2.
Otro objetivo de la invención es el ajuste del
ángulo de corte óptimo \beta que se forma entre el canto
delantero 10 de la paleta 4 del rotor y el canto 9 de las aberturas
del tamiz. Este ángulo de corte \beta es con 8º relativamente
pequeño en la figura 2, lo que conduce a una fuerte acción de
disgregación.
Según las figuras 4 y 5, el ángulo puede ser
\alpha = 45º o \alpha = -45º, favoreciendo la versión según la
figura 4 el transporte radial de la pasta, mientras que la figura 5
prolonga, al menos como tendencia, el tiempo de estancia de la
pasta en la zona del tamiz, ya que con la desviación producida en el
canto 9 de las aberturas se forma una dirección de flujo orientada
radialmente hacia dentro. Los ángulos pueden ser también
diferentes, pudiendo, por ejemplo, variar en función de la distancia
al centro del tamiz.
Las formas de agujero alargado explicadas hasta
ahora y su disposición son ciertamente ejemplos típicos de
ejecución de la invención, pero no son los únicos. Así, se pueden
elegir también, por ejemplo, otras formas ovaladas/alargadas.
Para reducir los costes de producción de las
aberturas del tamiz, este tamiz (según la figura 6) puede constar
de dos capas, a saber, una placa de tamiz 11 con las aberturas de
tamiz 5 y una placa de apoyo 12 unida con ésta. En general, la
placa de apoyo 12 tiene entonces el mismo contorno exterior que la
placa de tamiz 11. Las aberturas de paso 13 de la placa de apoyo 12
pueden ser no unitarias y presentar un tamaño sensiblemente mayor
que el de las aberturas 5 del tamiz, ya que no tienen ninguna acción
de tamizado. A causa de la placa de apoyo 12, se puede mantener
relativamente delgada la placa de tamiz 11, lo que simplifica
sensiblemente la producción de aberturas.
La forma más frecuente de un digestor de pasta
al que puede aplicarse la invención es el digestor de pasta
cilíndrico vertical abierto por arriba según la figura 7, en el que
el tamiz 3 y el rotor 2 se encuentran en la zona del fondo. Durante
el funcionamiento se cargan pasta de papel S y agua W en el
recipiente 1. La suspensión bombeable terminada se retira como
pasta buena A a través del tamiz 3. Tales digestores de pasta son
conocidos desde hace bastante tiempo. Lo mismo se aplica también
para digestores de pasta con rotores lateralmente montados según la
figura 8. Como ya se ha mencionado, un recipiente horizontal 1' de
esta clase puede ser instalado de manera especialmente ventajosa
debajo de una máquina papelera para disgregar desechos de
producción.
Claims (14)
1. Digestor de pasta para triturar y suspender
pasta de papel (S), que comprende un recipiente (1, 1') abierto por
arriba y al menos un rotor accionable (2) que está dispuesto en el
recipiente (1, 1') y que presenta medios para hacer circular una
suspensión contenida en el recipiente a fin de triturar entonces la
pasta papelera cargada y suspenderla en agua, así como al menos un
tamiz (3) cuya superficie de tamizado provista de aberturas de
tamiz es barrida en su mayor parte o bien completamente por el rotor
movido (2), caracterizado porque el tamiz (3) está provisto
de aberturas de tamiz redondas alargadas (5, 5', 5'') cuya forma se
desvía de la de un círculo.
2. Digestor de pasta según la reivindicación 1,
caracterizado porque las aberturas (5) del tamiz son
ovaladas, especialmente elípticas.
3. Digestor de pasta según la reivindicación 1,
caracterizado porque las aberturas (5') del tamiz son
agujeros alargados.
4. Digestor de pasta según una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el tamiz es
de forma anular y plano y porque la longitud (L) de las aberturas
(5, 5', 5'') del tamiz adopta con respecto al radio (6) que pasa
por el centro del tamiz un ángulo (\alpha) que está comprendido
entre -80º y +80º, preferiblemente entre -45º y +45º.
5. Digestor de pasta según una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el canto
delantero (10) de las paletas (4) del rotor discurre con relación a
la longitud (L) de las aberturas (5, 5, 5'') del tamiz bajo un
ángulo de corte (\beta) comprendido entre -80º y +80º,
preferiblemente entre -45º y +45º.
6. Digestor de pasta según una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque las
aberturas (5, 5', 5'') del tamiz tienen una relación de longitud a
anchura de al menos 1,5, preferiblemente al menos 3.
7. Digestor de pasta según una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la anchura
máxima (B) de las aberturas (5, 5') del tamiz está comprendida
entre 4 y 20 mm.
8. Digestor de pasta según una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la longitud
(L) de las aberturas (5, 5', 5'') del tamiz está comprendida entre
10 y 100 mm.
9. Digestor de pasta según una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el digestor
de pasta presenta un rotor lateralmente montado y es adecuado para
disgregar desechos de máquinas papeleras.
10. Digestor de pasta según una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque las
aberturas (5, 5', 5'') del tamiz se han producido por fresado.
11. Digestor de pasta según una de las
reivindicaciones 1 a 9, caracterizado porque las aberturas
(5, 5', 5'') del tamiz se han producido por troquelado.
12. Digestor de pasta según una de las
reivindicaciones 1 a 9, caracterizado porque las aberturas
(5, 5', 5'') del tamiz se han producido con rayo láser.
13. Digestor de pasta según una de las
reivindicaciones 1 a 9, caracterizado porque el tamiz (3),
juntamente con sus aberturas (5, 5', 5''), se ha fabricado por el
procedimiento de fundición de acero.
14. Digestor de pasta según una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el tamiz
consta de una placa de tamiz (11) que contiene las aberturas (5,
5', 5'') de dicho tamiz y una placa de apoyo (12), siendo la placa
de apoyo (12) una construcción de marco o de tamiz basto que tiene
un contorno que corresponde sustancialmente al de la placa de tamiz
(11) y que está provista de aberturas de paso (13) que son más
grandes que las aberturas (5, 5', 5'') del tamiz.
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