ES2359974T3 - Pulverizador para líquidos y método de pulverización de un líquido utilizando el mismo. - Google Patents

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Abstract

Unidad de pulverización de líquidos (A1; A2; A3) de una máquina para la fabricación de papel, para pulverizar y aplicar un líquido (L) a una masa (R) que se desplaza a gran velocidad, que comprende: una tobera de pulverización (11) para pulverizar el líquido (L); y una abertura (23) para la inyección de un flujo de aire para inyectar un flujo de aire (B) que tiene elevada velocidad de flujo, caracterizada porque la tobera de pulverización (11) y la abertura de inyección de flujo de aire (23) están dispuestas de manera que permiten que el líquido a pulverizar (L) establezca contacto con el flujo de aire (B) que tiene una velocidad de flujo para acelerar al líquido pulverizado (L) por dicho flujo de aire (B), a efectos de pulverizarlo hacia la masa en desplazamiento (R).

Description

SECTOR TÉCNICO AL QUE PERTENECE
(Sector técnico correspondiente a la invención)
La presente invención se refiere a un pulverizador para líquido, para una máquina para la fabricación de papel, para pulverizar y aplicar un líquido a un objeto que se desplaza a gran velocidad, y más particularmente, se refiere a un pulverizador de líquido de una máquina para la fabricación de papel para aplicar un líquido de manera segura al papel que se desplaza a gran velocidad, a tipos de rodillos, tales como rodillo secador o rodillo de prensado, de una máquina de fabricación de papel y a elementos tales como la tela o rejilla.
ANTECEDENTES TÉCNICOS
(Estado de la técnica)
Convencionalmente, a efectos de aumentar la resistencia del papel, fabricar cartón de capas múltiples y similares, se aplica al papel que se desplaza dentro de la máquina de fabricación de papel un líquido, tal como un agente para incrementar la resistencia del papel, un agente de adherencia entre capas o similar.
Además, a efectos de impedir que los materiales extraños provocados por la pulpa que forma la materia prima sean trasferidos desde el papel y para mejorar el desprendimiento del papel, se aplican agentes químicos, tales como un agente anticontaminante, agente desmoldeante o similares a elementos tales como rejilla, filtro, rodillo secador o tela de la máquina de fabricación de papel.
Al extenderse en estos últimos años en particular el reciclado de papel usado o similar, se ha incrementado la necesidad de pulverizar sobre el papel un agente que incremente la resistencia o similar.
Además, cuanto más elevada es la proporción de composición de papel usado, mayor es la cantidad de materias extrañas, tales como residuos gomosos del sistema de fusión en caliente o del sistema de carbono-acetato de vinilo, provocados por la pulpa de papel usada (DIP) y similares aportados a la materia prima. De acuerdo con ello, aumenta el ensuciamiento de elementos tales como rejilla, filtro, rodillo secador, tela y similares, provocando, como resultado, defectos en el producto y baja capacidad funcional.
Por lo tanto, es indispensable aplicar un agente de limpieza, un agente de control de las gomosidades, un agente anticontaminante, un agente desmoldeante o similares a los elementos de la máquina.
Los diferentes tipos de líquidos que se han mencionado son, en general, pulverizados y aplicados mediante una tobera en el estado en el que funciona la máquina de fabricación de papel, es decir, a los rodillos, tales como el rodillo secador rotativo o similares, la tela, la rejilla o similares que circulan por dentro de la máquina de fabricación de papel o al papel que es trasportado por estos elementos y discurre por dentro de la máquina de fabricación de papel (en la presente descripción, el papel en rotación, circulación o desplazamiento y los elementos correspondientes se indican de manera genérica como masa o cuerpo en desplazamiento).
No obstante, dado que se genera un flujo de aire (que a continuación se indicará como corriente superficial) a lo largo del movimiento cerca de la superficie de la masa en desplazamiento que se mueve a alta velocidad, se genera un fenómeno tal que el líquido pulverizado hacia la masa en desplazamiento es arrastrado por la rodadura de los rodillos hacia el lado de salida o de “aguas abajo”.
La cantidad de líquido aplicada al papel o similar se reduce, por lo tanto, por la cantidad de líquido arrastrado por los rodillos en base al fenómeno mencionado anteriormente y el rendimiento se deteriora.
Además, el líquido arrastrado por rodadura es retenido por el bastidor, las tapas de cierre o similares, de manera que contamina la máquina de fabricación de papel y se condensa sobre un superficie de las tapas o similares cayendo sobre el papel, generando por lo tanto, problemas tales como una calidad más baja de los productos de papel.
Como unidad para impedir que el líquido sea arrastrado por rodadura, el inventor de la presente invención ha propuesto ya una unidad para impedir la dispersión del fluido de rociado (se hace referencia a la publicación del modelo de utilidad japonés no examinado nº 1-152762) en el que se forma una cortina de aire en el lado de arriba y en el lado de abajo de una tobera de pulverización del líquido (fluido) y el líquido pulverizado en el espacio entre dichos elementos (se hace referencia a la figura 10).
Esta unidad (100) está destinada a obtener un rociado estable de líquido (101) aplicado a una masa en desplazamiento
(105) protegiendo una corriente superficial cerca de la superficie de la masa en desplazamiento (105) (en este caso la dirección de desplazamiento hacia delante es la dirección mostrada por la flecha (104)) por medio de dos cortinas de aire frontales y posteriores (103) de una tobera de inyección (102).
De acuerdo con la unidad antes mencionada, en una máquina de fabricación de papel convencional en la que la velocidad de fabricación de papel es comparativamente baja, la mayor parte del líquido (101) alcanza a la masa en desplazamiento (105) y es posible solucionar el problema antes mencionado.
No obstante, la velocidad de fabricación de papel en las máquinas de fabricación de papel ha pasado a ser últimamente muy elevada y, por lo tanto, existen máquinas de fabricación de papel que tienen una velocidad para la fabricación de papel de 1500 m/min o 2000 m/min.
En una máquina de fabricación de papel con muy alta velocidad, la corriente superficial en la periferia de la masa en desplazamiento (105), tal como el papel, el rodillo secador, la tela y similares resulta extremadamente fuerte, de acuerdo con la velocidad del viento y la presión del mismo.
En condiciones de velocidad del viento y presión del viento extremadamente elevadas, producidas por la corriente superficial que se ha mencionado, la corriente superficial no se puede proteger necesariamente de forma suficiente por la cortina de aire de la unidad que se ha mencionado.
De acuerdo con ello, la corriente superficial en la periferia de la masa en desplazamiento queda alterada principalmente por la cortina de aire a efectos de generar turbulencia de aire.
Cuando el líquido es pulverizado en la situación que se ha mencionado, se produce una situación en la que se genera el problema de que el líquido es arrastrado violentamente por los rodillos hacia el lado descendente.
Tal como se ha mencionado en lo anterior, dada la circunstancia de una velocidad muy elevada en la máquina de fabricación de papel, en la unidad que utiliza la técnica de protección de la corriente superficial que se ha mencionado, resulta difícil conseguir una pulverización estable del líquido hacia la masa en desplazamiento.
No obstante, en el entretanto, teniendo en cuenta el reciclado, existe la tendencia de aumentar para el futuro la relación de composición de papel usado o similar con respecto a la materia prima para la fabricación de papel.
De acuerdo con ello, mayores exigencias se presentan para conseguir resistencia en el papel, para impedir que materiales extraños sean transferidos a los elementos de la máquina (prevención de contaminación), mejora del desprendimiento del papel con respecto a los elementos de la máquina y similares y se incrementa la necesidad de aplicación de líquido al papel o elementos de la máquina de fabricación de papel.
De acuerdo con la anterior, aunque la máquina de fabricación de papel tenga una velocidad muy elevada, tal como se ha indicado en lo anterior, se requiere una unidad de pulverización que puede aplicar de manera segura el líquido a la masa en desplazamiento, tal como papel, elementos de la máquina o similares.
El documento US-4.377.985 da a conocer un sistema, según el preámbulo de la reivindicación 1, para producir una cortina de pulverización de líquido que, cuando se aplica sobre una superficie móvil, recubre esencialmente la totalidad de la superficie sin salir sustancialmente de la misma. Dicha cortina de pulverización es producida por la descarga de una cortina de aire continua a una velocidad relativamente grande de, como mínimo, 600 pies por segundo. Al mismo tiempo se descargan una serie de corrientes de líquido de medios de descarga de líquido a una velocidad relativamente baja que no supera unos 20 pies por segundo. La cortina de aire establece contacto con las corrientes de líquido con un ángulo de contacto mínimo comprendido entre aproximadamente -10º y +30º, medido desde el centro de los medios de descarga de líquido. La cortina de aire de contacto atomiza las corrientes de líquido y forma la cortina de pulverización de líquido uniforme y de alta velocidad.
(Problema a solucionar por la invención)
La presente invención está destinada al objetivo de solucionar el problema mencionado anteriormente en base a los fundamentos que se han mencionado.
En otras palabras, un objetivo de la presente invención consiste en dar a conocer una unidad de pulverización de líquido que pueda aplicar líquido de manera segura (solución de proceso, agente de tipo médico o similar) a una masa en desplazamiento en una máquina de fabricación de papel que funciona a gran velocidad.
CARACTERÍSTICAS DE LA INVENCIÓN (Medios para solucionar el problema)
De acuerdo con lo anterior, como resultado de los estudios llevados a cabo con la finalidad mencionada y con los fundamentos indicados anteriormente, los inventores de la presente invención han descubierto una forma, de acuerdo con la cual es posible aplicar un líquido de manera segura y en un estado en el que se inhibe el arrastre de rodadura por los rodillos en el lado descendente, incluso en caso de una corriente superficial que tenga elevada velocidad y presión del viento, al dirigir el líquido pulverizado desde una tobera de pulverización a la masa en desplazamiento después de haber establecido contacto con un flujo de aire a alta velocidad inyectado desde la otra abertura de inyección de flujo de aire, y habiendo conseguido la presente invención en base a los conocimientos mencionados.
En otras palabras, de acuerdo con la presente invención, se consigue una unidad para la pulverización de líquido, de acuerdo con la reivindicación 1.
Las reivindicaciones dependientes están dirigidas a realizaciones especiales de la invención.
Además, de acuerdo con la presente invención, se da a conocer un método para la pulverización de líquido, de acuerdo con la reivindicación 9.
(Efecto de la invención)
De acuerdo con la presente invención, es posible aplicar de manera segura el líquido a la masa en desplazamiento aunque la velocidad de la máquina de fabricación de papel resulte muy elevada.
Además, es posible pulverizar de manera más efectiva el líquido a la masa en desplazamiento haciendo la unidad compacta en correspondencia con una cantidad de aplicación de líquido y espacio en una parte interna de la máquina de fabricación de papel y disponiendo la estructura al tipo que tiene una única tobera alternativa.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS
Las figuras 1(A) y 1(B) son vistas que muestran un ejemplo de una estructura de una unidad de pulverización de líquido dotada de una serie de toberas de pulverización en la dirección de la anchura de una masa en desplazamiento en la que la figura 1(A) es una vista en alzado de la parte del fondo y la figura 1(B) es una sección, según la línea de corte X-X;
La figura 2 muestra una vista esquemática del estado en el que la unidad de pulverización de líquido (A1) impide la formación de niebla;
Las figuras 3(A) y 3(B) son vistas esquemáticas que explican la situación fija de un tubo de pulverización y una caja de aire, en las que la figura 3(A) muestra la situación en la que están fijados de manera íntima y la figura 3(B) muestra la situación en la que están fijados con un intervalo;
La figura 4 es una vista que muestra un método de pulverización y de aplicación de líquido al papel utilizando la unidad de pulverización de líquido (A1);
La figura 5 es una vista esquemática que muestra una realización, en la que el líquido es pulverizado en una disposición de inclinación con respecto al tubo de pulverización;
La figura 6 es una vista en perspectiva y en sección mostrando la unidad de pulverización de líquido (A2) que tiene una estructura más compacta;
La figura 7 es una vista esquemática que muestra la situación en la que se inyecta un líquido y un flujo de aire desde una unidad de pulverización de líquido (A2);
La figura 8 es una vista en perspectiva que muestra una unidad de pulverización de líquido (A3) apropiada para la pulverización de volumen bajo;
Las figuras 9(A) y 9(B) son vistas a mayor escala de la parte del cabezal de la unidad (A3) de pulverización de líquido, en la que la figura 9(A) es una vista en perspectiva del conjunto de la parte del cabezal y la figura 9(B) es una vista en sección, según la línea de corte Y-Y de una caja de aire (2); y
La figura 10 es una vista esquemática explicativa de una unidad de prevención de salpicaduras de fluido de tipo convencional para la pulverización del fluido.
MEJOR FORMA DE LLEVAR A CABO LA INVENCIÓN
(Realizaciones de la invención)
Se realizará la descripción de una unidad de pulverización, de acuerdo con la invención, indicando algunas realizaciones preferentes con referencia a los dibujos adjuntos.
La unidad de pulverización de líquido, de acuerdo con la presente invención, está dotada principalmente de una tobera de pulverización para la pulverización de líquido y una abertura de inyección de flujo de aire que inyecta flujo de aire para acelerar el líquido pulverizado.
(Primera realización)
Las figuras 1A y 1B son vistas que muestran un ejemplo de la estructura de una unidad de pulverización de líquido dotada de una serie de toberas de pulverización en dirección de la anchura de una masa en desplazamiento, en la que la figura 1A es una vista en alzado y de fondo y la figura 1B es una vista en sección, según la línea X-X.
La unidad de pulverización de líquido (A1) de este tipo está dotada de un tubo de pulverización (1) y de una caja de aire (2).
El tubo de pulverización (1) está dotado de una serie de toberas de pulverización (11) dispuestas en paralelo a intervalos fijos.
En el presente ejemplo estructural, dado que se utiliza una tobera de fluido primaria como tobera de pulverización (11), el tubo de pulverización (1) está dotado de un tubo de alimentación de líquido (12) para alimentar líquido a cada una de las toberas de pulverización (11), un tubo de alimentación de aire (13) para alimentar aire comprimido y un tubo de regulación de presión (14) para uniformizar la presión de aire comprimido dentro del tubo de alimentación de aire.
En el presente ejemplo estructural, el tubo de pulverización (1) está formado de manera integral, de forma que el tubo de alimentación de líquido (12), el tubo de alimentación de aire (13) y el tubo de regulación de presión (14), que están conformados en una sección transversal rectangular plana, están solapados y soldados.
El tubo de alimentación de líquido (12) y el tubo de alimentación de aire (13) comunican respectivamente con un tubo de suministro de líquido (31) y un tubo de suministro de aire (32) mediante una abertura de inyección de líquido (15) y una abertura de inyección de aire (16), que están formadas en un extremo terminal del tubo de pulverización (1) y suministran el líquido y el aire desde un depósito de productos químicos y un compresor o similar (no mostrado) en una zona externa.
La tobera de inyección (11) está roscada en el tubo de pulverización (1) de manera tal que una abertura de entrada en una parte inferior del mismo está abierta al tubo de alimentación de aire (13) y una abertura de succión de líquido en una superficie lateral del mismo está abierta al tubo de alimentación de líquido (12), respectivamente.
Cuando se efectúa la pulverización de líquido (L) desde una serie de toberas de pulverización (11) de manera simultánea en las circunstancias que se han mencionado en lo anterior, la presión del aire comprimido dentro del tubo de alimentación de aire (13) genera un gradiente de presión en la dirección de la longitud del tubo de pulverización (1).
En otras palabras, la llamada pérdida de presión es generada en un lado extremo terminal en la dirección de la longitud del tubo de alimentación de aire (13) hacia el lado extremo opuesto de la abertura de inyección de aire (16) y se reduce la cantidad de líquido (L) pulverizado.
A efectos de evitar las desventajas que se han mencionado, en el tubo de pulverización (1), de acuerdo con el ejemplo estructural de la presente invención, algunos orificios (17) son dispuestos de forma penetrante en ciertas posiciones en un tabique de separación entre el tubo de alimentación de aire (13) y el tubo de regulación de presión (14).
La regulación autónoma de la presión es realizada de manera tal que el aire comunica entre el tubo de alimentación de aire (13) y el tubo de regulación de presión (14) con intermedio de los orificios (17) y la presión del aire comprimido dentro del tubo de alimentación de aire (13) resulta lo más uniforme posible en la dirección de la longitud, es decir, la cantidad pulverizada de líquido (L) pasa a ser aproximadamente constante en todas las toberas de pulverización (11).
Tal como se ha mencionado en lo anterior, el tubo de regulación de presión (14) está dispuesto a efectos de uniformizar la presión de aire comprimido en el tubo de alimentación de aire (13).
De acuerdo con lo anterior, el tubo de pulverización (1) puede ser montado en las superficies laterales del tubo de alimentación de líquido (12) y el tubo de alimentación de aire (13) que se solapan.
Además, en el caso en el que sea necesario uniformizar la presión del líquido dentro del tubo de alimentación de líquido (12), por ejemplo, es preferible acoplar un tubo de regulación de presión al tubo de alimentación de líquido en una superficie lateral opuesta al tubo de regulación de presión para el tubo de alimentación de aire fijado a las superficies laterales del tubo de alimentación de líquido (12) y al tubo de alimentación de aire (13) mencionados anteriormente.
La caja de aire (2) está dotada de una pared de salida (21) y un tubo de aire (22) para alimentar aire comprimido para la inyección de un flujo de aire a una parte interna.
La pared exterior (21) está formada por un cuerpo de estructura tubular que tiene sección transversal rectangular en el presente ejemplo estructural y una serie de orificios pasa a través de un reborde para formar una abertura de inyección de aire (23).
El tubo de aire (22) está fijado a una parte interna de la pared exterior (21) con intermedio de una serie de piezas de soporte (24) y el espacio (25) está formado de manera continua entre la pared externa (21) y el tubo de aire (22).
Una serie de orificios de penetración (26) están formados en una posición opuesta con respecto a la abertura (23) de inyección de aire en la pared tubular del tubo de aire (22).
Un tubo de montaje (34) está fijada a la caja de aire (2) con intermedio de una valona (33) y un tubo de montaje (34) que sirve simultáneamente como tubo de suministro de aire y el tubo de aire (22) de la caja de aire (2) están conectados a la base de la fijación.
Se alimenta aire comprimido al tubo de aire (22) desde un compresor o similar (no mostrado) en una parte externa a través del tubo de montaje (34) (tubo de alimentación de aire).
Cuando el aire comprimido es inyectado al tubo de aire (22) de la caja de aire (2) formada del modo que se ha indicado en lo anterior, se inyecta un flujo de aire (B) desde la abertura de inyección de aire (23).
En el presente ejemplo, dado que los orificios (26) están formados en el lado opuesto a la abertura (23) de inyección de flujo de aire, tal como se ha mencionado, el aire comprimido es inyectado desde los orificios (26), a efectos de desplazarse en el espacio (25) hacia la abertura de inyección de aire (23) (ver la flecha de la figura 1B).
Mientras tanto, el aire comprimido de desplaza en la dirección de la longitud de la caja de aire (2), es decir, en la dirección del extremo terminal, dentro del espacio (25).
La presión del aire comprimido es regulada en el interior de la caja de aire del modo que se ha mencionado, de manera que es posible llevar a cabo una determinada cantidad de inyección y una cierta velocidad de inyección del flujo de aire
(B) desde todas las aberturas de flujo de inyección de aire (23) en la caja de aire (2) de manera uniforme y constante.
En este caso, si es necesario, el aire comprimido es inyectado de forma apropiada en el tubo de aire (22) desde una tubería de montaje (34a) en el extremo opuesto del tubo de montaje (34).
El tubo de pulverización (1) está acoplado y fijado a una serie de soportes (4) fijados a la pared externa (21) de la caja de aire (2).
El tubo de pulverización (1) está fijado a la caja de aire (2), de manera tal que la abertura de tobera (11a) de la tobera de pulverización (11) está dirigida a la abertura de inyección de aire (23) de la caja de aire (2), es decir, el líquido (L) pulverizado desde la abertura de tobera (11a) se incorpora con el flujo de aire (B) inyectado desde la abertura de inyección de flujo de aire (23), tal como se ha mostrado en la figura 1B.
De acuerdo con el funcionamiento que se ha mencionado, el líquido (L) es acelerado por el flujo de aire (B), teniendo una elevada velocidad y es pulverizado y aplicado a la superficie de la masa en desplazamiento con gran fuerza.
En la máquina de fabricación de papel, a efectos de evitar un defecto de secado del papel y un exceso de fijación de agentes médicos, la cantidad de líquido (agente anticontaminante, agente antimoho o similar) pulverizado a la masa en desplazamiento se restringe normalmente a una cantidad pequeña.
De acuerdo con ello, la tobera de pulverización (11) utiliza frecuentemente la tobera de fluido binaria que es adecuada para pulverización de un volumen bajo y se puede regular fácilmente con respecto a la cantidad pulverizada.
No obstante, el líquido pulverizado por la tobera de fluido binaria tiene en general un débil impacto (fuerza) en el momento en el que el fluido alcanza la masa en desplazamiento en comparación con el caso de una tobera única de fluido adecuada para pulverización de una cantidad grande y es desplazada por rodadura fácilmente al extremo de más abajo por una corriente superficial de la masa en desplazamiento.
De acuerdo con la unidad de pulverización de líquido (A1), según la presente invención, es posible acelerar el líquido a pulverizar (L) teniendo originalmente sólo el débil impacto (momento de fuerza reducido) por parte del flujo de aire (B), a efectos de aplicar un impacto elevado (efecto de aceleración).
De acuerdo con ello, incluso en el caso en que se utiliza la tobera que no se puede utilizar convencionalmente en una máquina de fabricación de papel de alta velocidad, debido al impacto demasiado reducido, en la unidad de pulverización de líquido, de acuerdo con la presente invención, el líquido puede alcanzar de manera segura la masa en desplazamiento sin ser arrastrado por el efecto de rodadura.
Además, cuando se efectúa la pulverización de líquido por la tobera de pulverización, existe la posibilidad de que se produzca una niebla o neblina de líquido en la periferia del chorro de pulverización.
No obstante, si se utiliza la unidad (A1) de pulverización de líquido, según la presente invención, es posible evitar la generación de la neblina en la parte exterior.
La figura 2 es una vista esquemática que muestra la situación en la que la unidad de pulverización de líquido (A1) impide la formación de neblina en la parte externa.
Tal como se ha mencionado anteriormente, el flujo de aire (B) capta de manera efectiva la neblina (m) que va a abandonar el chorro de pulverización del líquido (L) que ha sido pulverizado por la tobera de pulverización envolviendo y acelerando la neblina (m) a efectos de pulverizar la misma sobre la superficie de la masa en desplazamiento (R).
De acuerdo con ello, es posible inhibir de manera aproximadamente completa el arrastre del líquido (L) (incluyendo la neblina de líquido (m)) y es posible aplicar de manera efectiva aproximadamente la totalidad de la cantidad de líquido (L) a la masa en desplazamiento (R).
La descripción se facilita principalmente para el caso de que la tobera de pulverización (11) está constituida por una tobera binaria de fluido, no obstante, es desde luego posible utilizar la tobera de fluido única como tobera de pulverización (11). En este caso, se puede conseguir el mismo efecto de aceleración que en el caso de la tobera de fluido de tipo binario que se ha mencionado anteriormente.
Además, no es necesario que la tobera de pulverización (11) tenga una especificación determinada, y se puede seleccionar apropiadamente la tobera de pulverización (11) a partir de toberas normales de fluido único y toberas de fluido de tipo binario, teniendo en cuenta la cantidad de líquido aplicado.
Es evidente que la estructura del tubo de pulverización (1) se puede cambiar de manera apropiada correspondiendo al tipo y estructura de la tobera de pulverización (11), según lo requiera la ocasión.
En este caso, en la unidad de pulverización de líquido (A1), de acuerdo con la presente invención, si el tubo de pulverización (1) y la caja de aire (2) están fijados en situación de acoplamiento íntimo, se presenta la cuestión de que el tubo de pulverización (1), la caja de aire (2) y otros elementos son contaminados por el líquido (L) (ver figura 3(A).
Se puede considerar que esta cuestión se genera dado que ambos elementos están acoplados y fijados íntimamente, de manera que un flujo de aire (T) de acompañamiento del flujo de aire (B) pasa a ser turbulento y débil sobre el lado del tubo de pulverización (observar la flecha de trazos (T) de la figura 3A), y una parte de la neblina (m) llega al tubo de pulverización (1) y a la caja de aire (2).
Por otra parte, en el caso de que el tubo de pulverización (1) y la caja de aire (2) estén fijados con un cierto intervalo, tal como se muestra en la figura 3(B), el flujo de aire de acompañamiento (T1) puede fluir entre ambos elementos, de manera que es posible inhibir que la neblina (m) se fije.
De acuerdo con experimentos realizados, se ha observado que el flujo de aire de acompañamiento (T1) puede fluir de manera efectiva disponiendo el intervalo entre ambos elementos en 2 mm o más y es posible inhibir de manera efectiva que la neblina (m) quede fijada.
La figura 4 muestra una situación en la que el líquido es pulverizado y aplicado al papel utilizando la unidad de pulverización de líquido (A1), de acuerdo con el presente ejemplo estructural (la unidad (A1) es realmente más larga en la mayor parte de casos).
Dado que el líquido (L) es acelerado por el flujo de aire inyectado desde la abertura de inyección de flujo (23), a efectos de cambiar una dirección de desplazamiento en avance, después de haber sido pulverizado desde la tobera de pulverización (11) del tubo de pulverización (1), el líquido (L) es pulverizado y aplicado a la masa en desplazamiento (R) trazando una trayectoria que se ha mostrado curvada en la parte media.
En este momento es preferible que la tobera de pulverización (11) utilice una tobera en la que el modelo de pulverización es plano (forma de abanico) y esté fijada en situación de inclinación con respecto al tubo de pulverización (1), tal como se ha mostrado en la figura 5, a efectos de impedir que los líquidos proyectados desde las toberas adyacentes choquen entre sí.
De acuerdo con los experimentos, en caso de que el ángulo de pulverización ([theta] en la figura 5) del líquido (L) con respecto a un eje en dirección longitudinal del tubo de pulverización (1) esté inclinado en unos 15 grados, es sabido que es posible evitar la colisión entre los líquidos (L) a efectos de pulverizar de manera uniforme y aplicar el líquido a la masa en desplazamiento.
Solamente a efectos de referencia, una característica de un procedimiento de pulverización de líquido para pulverizar y aplicar el líquido (L) a la masa en desplazamiento (R) utilizando la unidad de pulverización de líquido (A1) consiste en que el líquido pulverizado (L) es acelerado por el flujo del aire y pulverizado sobre la masa en desplazamiento (R), tal como se ha mostrado en la figura 4.
Tal como se ha mostrado en los dibujos, el tubo de pulverización (1) de la unidad de pulverización de líquido (A1), de acuerdo con el presente ejemplo estructural, está dotado de una serie de toberas de pulverización (11) que están dispuestas en paralelo a ciertos intervalos fijos en la dirección de anchura de la masa en desplazamiento (R) (el papel en el presente caso).
De acuerdo con ello, la unidad (A1) es adecuada para el caso en el que una cantidad comparativamente grande de líquido (L) (es decir, químico) es pulverizado y aplicado a toda la superficie de la masa en desplazamiento (R).
El método de pulverización de líquido que se ha mencionado, puede ser utilizado en el caso de pulverización y aplicación de agente anticontaminante, agente desmoldeante, agente de limpieza o similar a la tela, rodillo de prensado, rejilla, filtro o similares, tal como se ha mencionado anteriormente.
Incluso en el caso del agente desmoldeante, el agente adhesivo o similares serán pulverizados y aplicados al secador Yankee, se puede conseguir la función de manera efectiva.
Además, es posible, desde luego, pulverizar el agente de control de formación de gomosidades en la rejilla, tela, rodillos de prensado o similares.
De acuerdo con la presente invención, es posible pulverizar de manera efectiva y aplicar el producto químico sobre el papel que se desplaza a gran velocidad.
Por ejemplo, es posible pulverizar y aplicar directamente al papel el agente de control de las gomosidades que se ha mencionado anteriormente.
Además, es posible pulverizar efectivamente y aplicar los productos químicos tales como un agente para el incremento de la resistencia del papel, agentes de apresto, agentes de mejora del rendimiento o similares al papel por la parte de la rejilla, una parte de la prensa o similares de la máquina de fabricación de papel.
Es adecuado para la pulverización y aplicación un agente adhesivo entre capas al papel en movimiento dentro de la máquina de fabricación de papel para fabricar papel tal como cartón de capas múltiples o similares.
Por otra parte, es posible pulverizar un lubrificante de cera al rodillo, por ejemplo, en una máquina de fabricación de cartón ondulado a efectos de aplicar al papel de base de formación de papel ondulado con intermedio del rodillo, además de la máquina de fabricación de papel o es posible aplicar un agente repelente de agua, un agente repelente del aceite, un agente que impide deslizamiento, un agente antiestático o similares a un recubrimiento mediante el rodillo
o similares.
Además, la presente invención puede ser utilizada incluso en el caso de que se apliquen al papel en la máquina de fabricación de papel un agente suavizante, un agente humectante, un agente antihongos, un producto químico de aroma, un colorante, pigmento, humedad o similar.
(Segunda realización) Tal como se ha indicado en lo anterior, la velocidad de las máquinas de fabricación de papel son cada vez más elevadas en estos últimos años, no obstante, existe la tendencia de que la totalidad de la unidad sea compacta y que el intervalo entre los elementos de la máquina y el papel sea reducido.
De acuerdo con ello, resulta necesario hacer que la unidad de pulverización de líquido sea más compacta.
La figura 6 es una vista en perspectiva y en sección que muestra una unidad de pulverización de líquido que se ha realizado más compacta.
La unidad (A2) de pulverización de líquido está formada como estructura compacta utilizando una estructura obtenida por montaje y fijación del tubo de pulverización (1) a la caja de aire (2).
El tubo de pulverización (1) tiene la misma estructura que el tubo de pulverización (1) de la unidad (A1) mencionada anteriormente y se ha diseñado para utilizar la estructura utilizada en la unidad (A1) tal como se ha mostrado.
La caja de aire (2) está dispuesta de igual manera que en la unidad (A1) con una pared externa (21) y un tubo de aire
(22) en una parte interna del mismo. El tubo de aire (22) está fijado a una pared interna de la pared exterior (21) con intermedio de la pieza de soporte (24) y el espacio (25) está formado de manera continuada entre la pared externa (21) y el tubo de aire (22).
Además, una serie de orificios pasantes (26) quedan constituidos en posiciones opuestas con respecto a una abertura de inyección de flujo de aire (23) en una pared del cuerpo de tubo de aire (22).
En el presente ejemplo estructural, la estructura está realizada de manera que la pared externa (21) está replegada hacia atrás a efectos de acoplarse en el tubo de pulverización (1), no obstante, la abertura de inyección de flujo de aire
(23) está formada por ranurado de una parte próxima a la zona plegada hacia atrás.
De acuerdo con ello, se forman dos alineaciones de aberturas de inyección de flujo de aire (23) en paralelo para pinzar los lados frontal y posterior de la tobera de pulverización (11).
La figura 7 es una vista esquemática que muestra la situación en la que el líquido y el flujo de aire son inyectados desde la unidad de pulverización de líquido (A2).
Tal como se ha mencionado en lo anterior, el líquido (L) pulverizado desde la tobera de pulverización (11) de la unidad (A2) alcanza los dos flujos de aire (B) inyectados desde la abertura de inyección de flujo de aire (23) y es acelerado para su pulverización segura y aplicación a la masa en desplazamiento (R).
A este respecto, la abertura (23) de inyección del flujo de aire puede estar formada, desde luego, solamente en un lado de la tobera de pulverización (11) en vez de encontrarse en ambos lados de la misma, o bien la estructura puede quedar realizada de manera apropiada de forma tal que la abertura de inyección de flujo de aire (23) pueda estar formada a ambos lados de la tobera de inyección (11) y se utilice solamente un lado mientras que el otro está cerrado, según se requiera ocasionalmente.
(Tercera realización)
El papel después de haber sido transportado a la parte seca de la máquina de fabricación de papel contiene una cantidad comparativamente grande de humedad, gomosidades, talco, microfibras y similares tendiendo a la transferencia desde el papel al rodillo de secado.
De acuerdo con ello, en el caso de pulverizar el agente anticontaminante, agente desmoldeante o similar, que contiene una cera o similar, con respecto al rodillo secador, si se pulveriza en exceso el papel queda afectado de manera adversa.
Tal como se ha mencionado en lo anterior, una cantidad pequeña (cantidad micro) de pulverización de líquido es requerida frecuentemente en la aplicación de líquido en la máquina de fabricación de papel o similar.
La figura 8 es una vista en perspectiva que muestra una unidad (A3) de pulverización de líquido que es adecuada para la pequeña cantidad de líquido a pulverizar que se ha indicado en lo anterior.
La unidad (A3) de pulverización de líquido está estructurada de manera tal que la parte del cabezal (5) que comprende el tubo de pulverización (1) pulveriza el líquido mientras lleva a cabo un movimiento alternativo en la dirección de la anchura de la masa en desplazamiento, aplicando, de esta manera, el líquido a la masa en desplazamiento.
A continuación, se realizará una descripción de la parte del cabezal (5) de la unidad (A3) de pulverización de líquido.
Las figuras 9(A) y 9(B) son vistas a mayor escala de la parte del cabezal de la unidad de pulverización de líquido en las que la figura 9(A) es una vista en perspectiva del conjunto de la parte del cabezal completo y la figura 9(B) es una vista en sección, según la línea de corte Y-Y de la caja de aire (2) (se ha mostrado una flecha en la figura representando el flujo del aire comprimido).
La parte del cabezal (5) está constituida por el tubo de pulverización (1) y la caja de aire (2), de la misma manera que se ha mencionado anteriormente, no obstante, el tubo de pulverización (1) es distinto por el hecho de que el tubo de pulverización (1) está dotado solamente de una tobera de pulverización (11).
En el presente ejemplo estructural, dado que la tobera de pulverización (11) utiliza la tobera de fluido de tipo binario adecuada para la cantidad pequeña de líquido a pulverizar, el tubo de pulverización (1) está dotado de una abertura de inyección de líquido (15) y de una abertura de inyección de aire (16).
El tubo de pulverización (1) está acoplado y fijado a la caja de aire (2).
El aire comprimido es inyectado a la caja de aire (2) con intermedio de una abertura de inyección de aire (27) y el aire comprimido llena el espacio (28) y es inyectado desde la abertura de inyección de aire (23) a través de un orificio (29).
De la misma manera que en el caso de la unidad (A2) mostrado en la figura 7, el líquido (L) pulverizado desde la tobera de pulverización (11) establece contacto con dos flujos de aire (B) eyectados desde la abertura de inyección de aire (23) y es acelerado de manera que se pulveriza y se aplica de manera segura a la masa en desplazamiento. Ello se puede comprender fácilmente de la figura 9(B).
A continuación, se efectuará la descripción de la unidad de pulverización de líquido (A3) dotada de la parte del cabezal
(5) mencionada en lo anterior.
Tal como se ha mostrado en la figura (8), la unidad (A3) de pulverización de líquido está constituida por una cinta desplazable (61) y un motor de impulsión (62) o similar, además de la parte del cabezal (5) antes mencionada.
La cinta desplazable (61) está dispuesta de forma tensada entre un rodillo accionado en giro por el motor de impulsión
(62) y un rodillo extremo en oposición (ninguno de ellos se ha mostrado) y se desplaza de manera alternativa entre las dos partes de caja (63) y (63a).
La parte de la base (51) de la parte del cabezal (5) está fijada en la cinta desplazable (6), desplazándose en correspondencia al movimiento alternativo de dicha cinta desplazable (6) y lleva a cabo un movimiento alternativo de la parte del cabezal (5) en posición longitudinal en la unidad de pulverización de líquido (A3).
Un tubo (52) de suministro de aire, un tubo (31) de suministro de líquido y un tubo (32) de suministro de gas están dispuestos hacia arriba desde la parte de la base (51) y están conectados respectivamente a una abertura de inyección de aire (27), una abertura de inyección de líquido (15) y una abertura de inyección de gas (16) de la parte del cabezal
(5) (ver figura 9).
El tubo de suministro de aire (52), el tubo de suministro de líquido (31) y el tubo de suministro de gas (32) están unidos en la cara inferior de la parte de la base (51), estando insertados a través de un soporte de cable (64) y están conectados a un depósito de productos químicos, un compresor o similar (no mostrado) en la parte externa de la unidad.
El tubo de suministro de aire (52) y similares suministran el líquido y el gas (aire) a la parte del cabezal (5), quedando protegidos por el soporte de cable (64) que cambia de forma flexible su forma en correspondencia con los movimientos de la parte del cabezal (51), aunque la parte del cabezal (51) se desplace en correspondencia con un movimiento alternativo de la cinta desplazable (61).
En este caso, se efectuará la descripción a continuación de un método de pulverización de líquido para pulverizar y aplicar el líquido a la masa en desplazamiento utilizando la unidad de pulverización de líquido (A3), en base a un ejemplo en el que se aplica una microcantidad de agente anticontaminante, de agente desmoldeante o similar que contiene la cera sobre el rodillo secador de la máquina de fabricación de papel.
Se genera una corriente superficial fuerte cerca de la superficie del rodillo secador dada la velocidad muy elevada de la máquina de fabricación de papel, no obstante, de acuerdo con la unidad (A3) de pulverización de líquido, es posible aplicar de manera segura una microcantidad de un producto químico (por ejemplo, una emulsión a pulverizar que se caracteriza por ser 10% en peso de cuerpo sólido de la cera aproximadamente a 5 cc/min).
La unidad (A3) de pulverización de líquido está situada en la dirección de la anchura del rodillo secador, de la misma manera que en el caso de la unidad (A1) anteriormente descrita (ver figura 4).
Además, la parte del cabezal (5) efectúa la pulverización del producto químico al rodillo secador mientras efectúa un movimiento alternativo a una velocidad aproximada de 2 m/min entre las dos partes de caja (63) y (63a) de la unidad, e inyecta una fuerte corriente de aire desde la abertura de inyección de aire (23), a efectos de acelerar el producto químico y pulverizarlo en el rodillo secador.
El rodillo secador está calentado de manera general a una temperatura de 80 a 100ºC y cuando el producto químico es aplicado a la superficie del rodillo secador, la humedad del producto químico es evaporada, la cera se licua para hacer reducida la viscosidad y difundirse sobre la superficie, formándose una delgada capa o película de aceite.
La cera es transferida al papel poco a poco, de manera que al consumirse, no obstante, dado que el producto químico es suministrado de manera apropiada desde la parte del cabezal (5), se puede mantener un efecto anticontaminante, efecto desmoldeante o similar.
El método de pulverización de líquido, utilizando la unidad de pulverización de líquido (A3), no está limitado a la pulverización y aplicación del agente anticontaminante (también llamado agente antipolvo), agente desmoldeante o similar al rodillo secador, tal como se ha mencionado anteriormente.
Por ejemplo, en caso de aplicar el agente anticontaminante o el agente desmoldeante a la tela, es posible pulverizar una vez y aplicar al rodillo de arrastre de la tela (rodillo externo) utilizando la unidad (A3) para aplicar el agente anticontaminante o similar a la tela con intermedio del rodillo.
Además, es evidente que es posible aplicar de manera efectiva una cantidad micro de producto químico al elemento, tal como la máquina de fabricación de papel o el papel que se desplaza en la máquina de fabricación de papel, utilizando la unidad (A3).
Por ejemplo, se puede considerar el caso en el que se aplica al secador Yankee una cantidad micro extremadamente reducida de un agente modificador de la superficie que contiene lubrificante sólido (por ejemplo, un agente químico que contiene 1% en % en peso sólido de cianurato de melamina (MCA) a un caudal aproximado de 2 cc/min), no obstante, el agente de tipo médico (producto químico) es difícilmente arrastrado por rodadura, incluso para la microcantidad de aplicación que se ha mencionado, de manera que es posible efectuar la pulverización y aplicación de manera efectiva.
A pesar de la descripción facilitada en lo anterior de la presente invención, es evidente que ésta no está limitada solamente a la realización explicada, sino que puede utilizar diferentes ejemplos modificados siempre que se encuentren dentro del alcance de protección que queda definido solamente por las reivindicaciones adjuntas.
Por ejemplo, desde luego es posible utilizar la parte del cabezal (5) de la unidad (A3) de pulverización de líquido en una situación en la que dicha parte del cabezal (5) no se desplaza y una serie de partes del cabezal (5) de la unidad (A3) pueden ser dispuestas en paralelo para su utilización en lugar de la disposición de la unidad (A1).
Además, por ejemplo, desde luego es posible combinar dos o más tipos de productos químicos a pulverizar, tal como el agente para incrementar la resistencia del papel y el agente de apresto.
APLICABILIDAD INDUSTRIAL
La presente invención se refiere a una unidad de pulverización de líquido para una máquina de fabricación de papel que aplica líquido a un objeto que se desplaza a gran velocidad, y más particularmente a una unidad de pulverización de líquido para aplicar líquido de manera segura al papel que se desplaza a gran velocidad en una máquina de fabricación de papel, rodillos tal como el rodillo secador, un rodillo de prensado de la máquina de fabricación de papel y elementos tales como la tela o rejilla.

Claims (9)

  1. REIVINDICACIONES
    1. Unidad de pulverización de líquidos (A1; A2; A3) de una máquina para la fabricación de papel, para pulverizar y aplicar un líquido (L) a una masa (R) que se desplaza a gran velocidad, que comprende:
    una tobera de pulverización (11) para pulverizar el líquido (L); y
    una abertura (23) para la inyección de un flujo de aire para inyectar un flujo de aire (B) que tiene elevada velocidad de flujo, caracterizada porque la tobera de pulverización (11) y la abertura de inyección de flujo de aire (23) están dispuestas de manera que permiten que el líquido a pulverizar (L) establezca contacto con el flujo de aire (B) que tiene una velocidad de flujo para acelerar al líquido pulverizado (L) por dicho flujo de aire (B), a efectos de pulverizarlo hacia la masa en desplazamiento (R).
  2. 2. Unidad de pulverización de líquido (A1; A2; A3), según la reivindicación 1, que comprende además:
    un tubo de pulverización (1) dotado de dicha tobera de pulverización (11) para la pulverización de dicho líquido (L); y
    una caja de aire (2) dotada de dicha abertura de inyección de flujo de aire (23) para inyectar dicho flujo de aire (B),
    en la que el tubo de pulverización (1) y la caja de aire (2) están dispuestos de manera que permiten que el líquido pulverizado (L) entre en contacto con el flujo de aire (B) que tiene elevada velocidad de flujo para acelerar el líquido pulverizado (L) por la acción de dicho flujo de aire (B) a efectos de pulverizarlo en la masa en desplazamiento (R).
  3. 3.
    Unidad de pulverización de líquido (A1; A2; A3), según la reivindicación 2, en la que dicho tubo de pulverización (1) está dotado de una serie de toberas de pulverización (11) que están dispuestas en paralelo a intervalos fijos en dirección de anchura de la masa en desplazamiento (R), un tubo de alimentación de líquido (12) para alimentar el líquido (L) a las toberas de pulverización (11), un tubo de alimentación de aire (13) para alimentar aire comprimido, un tubo de regulación de presión (14) para uniformizar la presión del aire comprimido dentro de dicho tubo de alimentación de aire (13) y un tubo regulador de presión para uniformizar la presión del líquido dentro de dicho tubo de alimentación de líquido (12).
  4. 4.
    Unidad de pulverización de líquido (A1; A2; A3), según la reivindicación 1 ó 2, en la que el líquido pulverizado (L), cuando establece contacto con el flujo de aire (B) que tiene elevada velocidad de flujo, para ser acelerado por dicho flujo de aire, cambia su dirección de movimiento de avance.
  5. 5.
    Unidad de pulverización de líquido (A1; A2; A3), según la reivindicación 2, en la que dicha caja de aire (2) está dotada de una pared externa (21) y un tubo de aire (22) montado dentro de dicha pared externa (21) con intermedio de una pieza de soporte (24), de manera que dicho tubo de aire (22) está estructurado de manera tal que una serie de orificios pasantes (26) están formados en la pared tubular de dicho tubo de aire (22) en posiciones opuestas a la abertura (23) de inyección del flujo de aire dispuesta en la pared externa (21) de dicha caja de aire (2).
  6. 6.
    Unidad de pulverización de líquido (A1; A2; A3), según la reivindicación 2, en la que dicho tubo de pulverización (1) está fijado a la caja de aire (2) con un cierto intervalo.
  7. 7.
    Unidad de pulverización de líquido (A1; A2; A3), según la reivindicación 3, en la que dicha tobera de pulverización
    (11) tiene un modelo de pulverización plano y está fijada al tubo de pulverización (1) en situación tal que el modelo de pulverización es inclinado con respecto a la dirección longitudinal del tubo de pulverización (1), a efectos de impedir que los líquidos (L) pulverizados desde dichas toberas de pulverización adyacentes (11) choquen entre sí.
  8. 8.
    Unidad de pulverización de líquido (A3), según la reivindicación 2, que comprende además:
    una cinta desplazable (61) que desplaza alternativamente dicho tubo de pulverización (1) y caja de aire (2) en la dirección de la anchura de la masa desplazable (R).
  9. 9.
    Método para la pulverización de líquido para pulverizar y aplicar un líquido a una masa en desplazamiento (R) utilizando la unidad de pulverización de líquido (A1; A2; A3) según cualquier reivindicación seleccionada entre las reivindicaciones 1 a 8.
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