ES2370289T5 - Aparato para cribar las suspensiones fibrosas - Google Patents

Description

DESCRIPCIÓN

Aparato para cribar las suspensiones fibrosas

Antecedentes de la invención

La presente invención se refiere a una criba para el tratamiento de suspensiones fibrosas, como pulpas, de la industria de procesado de madera. Especialmente, se refiere a la construcción de un elemento de rotor para la criba.

Las cribas de presión son dispositivos esenciales en la producción de pulpa y papel. Dichas cribas retiran de la suspensión de pulpa principalmente impurezas, piezas de madera de tamaños grandes y haces de fibras, así como otras sustancias no deseadas. La criba también puede fraccionar fibras según su longitud, para mejorar las propiedades de la pulpa. La función precisa de la criba depende de la localización en el proceso en el que se utilice. En el proceso de cribado, la suspensión de agua de las fibras de pulpa típicamente se bombea en una cámara cilíndrica, en la que dicha suspensión se pone en contacto con la superficie de la criba y un rotor que se mueve a una velocidad elevada. La velocidad de giro de dicho rotor hace que se mueva el material fibroso, de modo que parte del mismo pasa aceptado a través de las aberturas en la superficie de la criba. El rotor a velocidad elevada aplica pulsos de impacto positivos y negativos a la suspensión. Los pulsos de impacto positivo empujan las fibras a través de las aberturas en la criba y pueden fraccionar dichas fibras. Los pulsos de impacto negativo proporcionan un flujo de retorno regular de las aberturas en la superficie de la criba, de modo que las fibras no taponen las aberturas.

La suspensión de pulpa consiste en millones de fibras elásticas que se adhieren entre sí fácilmente formando las denominadas flocas de fibra. Incluso con una consistencia reducida, como el 0,01%, las fibras forman flocas inestables. En una consistencia de cribado típica, entre el 1 y el 3% de las fibras de flocas estables y redes de fibras obstaculizan la criba. Las fibras y materiales sólidos no deseados se retiran periódicamente de la red, con el fin de permitir el cribado de las fibras restantes de las flocas y redes de fibras en fibras rechazadas y aceptadas. Cuando la consistencia de la pulpa se incrementa, la fuerza requerida para descomponer la red de fibras se incrementa intensamente y al final se alcanza un límite de proceso, en el que las aberturas en la superficie de la criba o la línea de rechazo quedan obstruidas. Se ha desarrollado una pluralidad diversa de soluciones de rotor con la intención de asegurar un funcionamiento del cribado continuo.

En principio, los rotores se pueden dividir en dos grupos básicos, rotores abiertos y rotores cerrados. Se utilizan los dos tipos y su objetivo es, tal como se sabe, mantener la superficie de cribado limpia, es decir, evitar la formación de un entramado de fibras en la superficie de cribado. El primer grupo está caracterizado porque el interior del tambor de la criba está provisto de un eje giratorio o un rotor, en el que se acoplan las aspas mediante brazos. Un ejemplo de este tipo es la solución del rotor según la patente US n° 4193865, en la que el rotor está dispuesto de forma que pueda girar en el interior de un tambor de criba cilíndrico y estacionario, comprendiendo dicho rotor aspas situadas en proximidad a la superficie del tambor de la criba, formando dichas aspas en la construcción según dicha patente un ángulo con el eje del tambor, es decir las aspas se extienden de forma oblicua desde un extremo del tambor de la criba hasta el otro. Cuando se mueven, las aspas ejercen pulsos de presión en la superficie de la criba, que abren las aberturas de dicha superficie. También existen soluciones en las que se han dispuesto las aspas en ambos lados del tambor de la criba. En dicho caso, la suspensión que se va a tratar se alimenta al interior o al exterior del tambor y la parte de aceptado es, respectivamente, descargada desde el interior o el exterior del tambor.

En los rotores estacionarios, el rotor es una pieza cilíndrica esencialmente cerrada, cuya superficie está provista de elementos de pulsación, por ejemplo resaltes casi hemisféricos, denominados abombamientos. En este tipo de aparato, se alimenta la pulpa en un espacio de tratamiento dispuesto entre el cilindro del rotor y el tambor de la criba en su exterior, donde el objetivo de los resaltes del rotor, por ejemplo los abombamientos, es tanto presionar la pulpa contra el tambor de la criba, como extraer mediante su borde extremo el entramado de fibra al exterior de las aberturas del tambor de la criba. Los abombamientos se pueden sustituir por otros tipos de resaltes.

Una solución ampliamente utilizada en el mercado es la que se representa mediante el procedimiento de la patente FI 77279 (US 5.000.842) y la solución desarrollada para su aplicación. El método según dicha patente está caracterizado porque la suspensión de fibra está sometida a fuerzas axiales con una variación en la intensidad y la dirección efectiva, siendo dicha dirección y dicha intensidad determinadas dependiendo de la disposición axial mutua del punto de aplicación y la superficie opuesta del tambor de la criba y por medio de los cuales cambia el perfil de la velocidad axial de la suspensión de fibra, al mismo tiempo que se mantiene la dirección del flujo continuamente hacia el extremo de descarga. Preferentemente, la superficie de rotor se divide en cuatro zonas: alimentación, alimentación y mezclado, mezclado y mezclado eficiente. La superficie de rotor típicamente está provista de entre 10 y 40 resaltes, cuya forma varía de acuerdo con la zona, es decir, la parte axial del rotor en la que se encuentran. Los resaltes en la superficie de carcasa del rotor están formados principalmente de superficies anteriores encaradas al flujo, preferentemente superficies paralelas a la superficie de carcasa y superficies posteriores que descienden hacia la superficie de carcasa del rotor. La superficie de carcasa del rotor está provista de resaltes de diferentes formas que se han dispuesto en la carcasa del rotor, de manera que se formen dos o más zonas circulares separadas entre sí, en la dirección axial del rotor, por ejemplo cuatro zonas. Por lo menos parte de las superficies anteriores de los resaltes forman un ángulo con la dirección axial. La superficie anterior de los resaltes se puede dividir en dos partes que forman con la dirección axial ángulos de diferente tamaño. El intervalo de variación de los ángulos es de -45° a 45° en comparación con la dirección axial. Sin embargo, el principio de funcionamiento de los resaltes es el mismo que en otros dispositivos correspondientes. La superficie anterior abrupta ejerce un golpe de presión fuerte al entramado de fibra en el tambor de la criba, en el que la parte de aceptado se presiona a través de las aberturas del tambor. La superficie posterior inclinada del resalte retira un poco de agua y la hace retornar a la zona de cribado y, de este modo, libera de las ranuras y las aberturas las flocas de partículas y fibras de mayor tamaño, limpiando así el tambor de la criba.

La patente US n° 5.192.438 describe un rotor que proporciona una tensión de corte axial de intensidad elevada, además de pulsos altos positivos y negativos. El rotor prevé una superficie perfilada que incluye una pluralidad de resaltes. Un resalte presenta un plano anterior, un plano superior, un plano inclinado y superficies de borde, que pueden converger. La superficie de arrastre del resalte es abrupta.

Así, en las soluciones anteriores conocidas, el prerrequisito funcional de las cribas de presión empieza con la presunción de que el elemento de rotor va a desarrollar un impulso de presión adecuado sobre la interfaz, para hacer que las partículas de fibra fluyan a través de la superficie de la criba y de que el elemento de rotor va a crear mediante su borde de arrastre un impulso de presión negativa para generar una turbulencia que limpie las aberturas obstruidas por el impulso positivo anterior. También se ha presentado de forma general en este campo de aplicación, que un impulso negativo retira líquido hacia el espacio de alimentación, evitando el exceso de espesado de la suspensión de fibra en el espacio de alimentación y limpiando en su parte las aberturas de la superficie de la criba. Para permitir la creación de dichas condiciones, el rotor debe presentar una velocidad de giro adecuada que, sin embargo, está limitada por el consumo de energía y la durabilidad mecánica de la criba, una velocidad típica para un rotor descrita en la patente FI 77279 (US 5.000.842) es de 24 m/s.

En las aplicaciones de cribas de presión utilizados actualmente en la industria, las soluciones del rotor han permitido alcanzar el nivel de consistencia de alimentación máximo de la pulpa. El nivel de consistencia es casi el mismo para los distintos tipos de rotores, por ejemplo, para la pulpa de madera blanda (SW) aproximadamente entre el 2% y el 3%. Así, existe una necesidad en el campo de aplicación de un rotor de criba que permita unas consistencias de alimentación mayores.

La presente invención proporciona un aparato para cribar una suspensión de fibras de acuerdo con la reivindicación 1, que presenta una construcción de elemento de rotor, de manera que se puede tratar pulpa más espesa que anteriormente y, de este modo, se incrementa esencialmente la consistencia de alimentación de la pulpa en comparación con las soluciones conocidas.

En una forma de realización, el aparato de cribado comprende una carcasa, en la que se prevén conductos por lo menos para la suspensión de fibra que se va a alimentar, para su rechazo y aceptación, así como un rotor y un tambor de una criba cilíndrico ubicado en la carcasa, siendo por lo menos uno de ellos giratorio, donde la superficie de rotor está provista de elementos de rotor que se encuentran en proximidad a la superficie del tambor de la criba, en la que un elemento de rotor comprende principalmente una superficie anterior encarada al flujo, una superficie superior y una superficie de arrastre descendente. Dicha superficie de arrastre del elemento de rotor está curvada y sus paredes laterales convergen por lo menos a lo largo de una parte de su longitud hacia el punto posterior del elemento. La longitud de dicho elemento, es decir la distancia entre la superficie anterior y el punto posterior, es esencialmente mayor que la anchura mayor del elemento, es decir la distancia entre las paredes laterales opuestas.

Las paredes laterales de la superficie de arrastre convergen hacia el punto posterior, de manera que las paredes laterales opuestas convergen en el punto posterior o convergen sustancialmente de manera que el punto posterior es una sección posterior estrecha que puede ser curvada.

La superficie de arrastre del elemento de rotor permite que la pulpa fluya sin atascarse, lo más suavemente posible y sin provocar una turbulencia fuerte en la superficie de la criba. En los elementos del rotor que se dan a conocer en la presente memoria, primero se crea un pulso positivo, pero después de ello, debido al diseño de la superficie de arrastre del elemento de rotor, se genera una situación en la que dicha superficie de arrastre libera las fibras de pulpa lo más reposadamente posible, minimizando la turbulencia en la superficie de la criba. En la dirección de giro del rotor, la pulpa contacta en primer lugar con la superficie anterior del elemento de rotor, que la guía hasta una zona de capacidad en la que se genera el flujo pasante de la pulpa. Dicha zona de capacidad está formada mediante una zona próxima a la superficie de la cesta de la criba, en la que las fibras entran en el lado de la parte de aceptado. La superficie anterior puede ser plana, perpendicular, o inclinada con respecto a la superficie de rotor. La superficie anterior se puede formar mediante dos piezas dispuestas de forma simétrica o asimétrica con respecto al eje central longitudinal del elemento formando una cuña para recibir el flujo. La superficie anterior del elemento de rotor también puede ser curvada. El extremo anterior, es decir, la superficie anterior del elemento de rotor, la superficie superior o el plano paralelo a la superficie de rotor y, opcionalmente, un resalte están concebidos de manera que la pulpa se dirija como una película esencialmente lisa en el espacio entre la superficie de la criba y el elemento de rotor, de donde las fibras de pulpa aceptada pasan y se presionan a través de la superficie de la criba en la parte de aceptado. De acuerdo con una forma de realización, el elemento de rotor también puede estar desprovisto de un resalte, de manera que la pulpa puede también contactar directamente con una superficie anterior y una superficie de arrastre que se curva hacia el punto posterior. Una superficie superior plana del elemento de rotor desprovista de un resalte puede presentar una influencia ventajosa sobre el consumo de energía.

En las reivindicaciones dependientes se mencionan las características opcionales preferidas.

La superficie de arrastre del elemento de rotor está curvada y sus paredes laterales convergen por lo menos a lo largo de una parte de su longitud hacia y en el punto posterior del elemento. De acuerdo con la invención, la superficie de arrastre prevé por lo menos una primera parte y una segunda parte, siendo dicha primera parte la más próxima a la superficie anterior o el posible resalte y sus paredes laterales son sustancialmente paralelas entre sí, es decir, la anchura no cambia, mientras que las paredes laterales de la segunda parte convergen hacia y en el punto posterior.

En el punto inicial de la superficie de arrastre curvada del elemento de rotor, un ángulo de decalaje, preferentemente, es menor de 10°, estando dicho ángulo formado entre un plano tangencial que intersecta dicho punto inicial de la curva de la superficie de arrastre y un plano tangencial de un radio de curvatura de la curva de la superficie de arrastre.

Según una forma de realización, la parte anterior y/o la parte posterior de un nuevo elemento de rotor también puede ser del tipo hidroala. Un extremo del elemento de rotor es una pieza estacionaria, en la que el elemento puede, por ejemplo, estar construido como una pieza estacionaria, pero donde se ha cortado y retirado la parte anterior enfrentada al cuerpo del rotor. De ese modo, la superficie de la parte anterior que recibe el flujo de la pulpa es del tipo hidroala y guía la pulpa con suavidad. Preferentemente, el borde anterior de la parte anterior del tipo hidroala está curvado.

Los elementos del rotor que se dan a conocer en la presente memoria, permiten que la suspensión de fibra se dirija como un flujo del tipo película en el espacio estrecho entre el elemento y la superficie de la criba, presionándose la suspensión de fibra en dicho espacio a través de las aberturas en la superficie de la criba. La superficie de arrastre ligeramente curvada cuyas paredes laterales convergen hacia el punto posterior guía el flujo hacia el punto posterior y minimiza la posibilidad de atasco del flujo, incrementa la resistencia de dicho flujo provocada por la cavitación, y reduce la turbulencia que evita la retirada del agua hacia la parte de aceptado y el espesado de la parte de rechazo. De este modo, se evita que se escapen pequeñas impurezas y, en primer lugar, agua, en la parte de aceptado, debido a que se mejora la capacidad de retención de la red de fibra gracias a las condiciones de flujo en calma. Así, se reduce el espesado de la parte de rechazo en comparación con las cribas conocidas.

El diseño del elemento de rotor que se da a conocer en la presente memoria es eficiente hidrodinámicamente y permite una mayor velocidad de giro sin un incremento de energía considerable. De forma simultánea, se reduce la tensión mecánica del dispositivo. Además, el rotor que incorpora los elementos según la invención funciona a velocidades circulares bajas, lo que tiene como resultado un ahorro de energía considerable.

Los elementos del rotor que se han dado a conocer en la presente memoria se pueden aplicar en conexión con un rotor cerrado, que normalmente presenta una forma cilíndrica, pero que también puede, por ejemplo, ser cónico. El rotor también puede estar abierto, y los elementos del rotor se soportarían mediante brazos y otros elementos de soporte.

Sumario de los dibujos

La presente invención se describe con mayor detalle haciendo referencia a las figuras adjuntas, en las que: las figuras 1a, 1b, 1c y 1d ilustran de forma esquemática las condiciones de flujo que rodean un elemento de rotor conocido (figuras 1a y 1b) y según una forma de realización del nuevo elemento de rotor (figuras 1c y 1d);

las figuras 2a a 2d ilustran formas de realización preferidas del elemento de rotor;

la figura 3 ilustra una sección transversal esquemática de una criba;

las figuras 4a y 4b ilustran una vista desde arriba de una pluralidad de elementos de rotor dispuestos en una superficie de rotor, en la que se muestra el rotor en una forma plana con fines ilustrativos;

las figuras 5a a 5f ilustran formas de realización preferidas del nuevo elemento de rotor; y

la figura 6 es un gráfico que ilustra la capacidad de un dispositivo de cribado provisto de un rotor con los nuevos elementos de rotor tal como se dan a conocer en la presente memoria y la de un dispositivo de cribado según la técnica anterior provisto de un rotor con elementos de rotor convencionales, tal como se muestra en las figuras 1a y 1b.

Descripción detallada de la invención

Las figuras 1a y 1b ilustran un elemento de rotor convencional 10 en una vista lateral y desde arriba, respectivamente. El elemento de rotor presenta una superficie anterior 11, una superficie plana 12 paralela a la superficie de rotor, un resalte 13 y una superficie de arrastre 14 que desciende angularmente hacia la superficie de rotor. La superficie anterior 11 es perpendicular con respecto a la superficie de rotor y está dividida en dos partes, que forman conjuntamente una superficie tipo arado. La superficie anterior abrupta ejerce un golpe de presión al flujo de pulpa en el tambor de la criba, mediante el que se presiona la parte de aceptado a través del tambor de la criba. Después del resalte, se inicia una turbulencia intensa en el flujo de pulpa bajo el efecto del impulso de succión debido a que la parte más estrecha del borde de arrastre provoca que la superficie del elemento de rotor se mueva radialmente alejándose de la criba. La turbulencia mantiene la superficie de la criba abierta y, de este modo, permite que el agua fluya en la parte de aceptado, contribuyendo a espesar la parte de rechazo.

De las formas de realización descritas a continuación e ilustradas en los dibujos, únicamente son de acuerdo con la invención las que incluyen elementos de rotor que presentan superficies de arrastre como se define en la reivindicación 1.

Las figuras 1c y 1d ilustran un nuevo elemento de rotor 20 en la superficie de un rotor cilíndrico. El elemento presenta una superficie anterior 21, un plano superior 22 paralelo a la superficie de rotor, un resalte 23 y una superficie de arrastre 24 que desciende de forma curvada hacia la superficie de rotor. Las paredes laterales 27 y 28 de la superficie de arrastre convergen hacia y en el punto posterior 29. La superficie anterior 21 del elemento de rotor 20 es perpendicular hacia la superficie de rotor y está dividida en dos partes 25 y 26, que forman de manera conjunta una superficie anterior de tipo de arado 21. La superficie anterior y el plano superior 22 colaboran en el guiado de la pulpa como una película lisa fina en la superficie de cribado, desde donde la fracción de fibra aceptada se pasa al lado de aceptación del tambor de la criba en una zona en la que el espacio entre el tambor de la criba y el elemento de rotor es el de menor tamaño. Después del resalte, la superficie de arrastre curvada 24 prevé una inclinación suave y larga que minimiza la turbulencia del flujo de pulpa para conseguir un flujo de pulpa homogéneo que se adapta a la curvatura de la superficie de cribado. El flujo de pulpa homogéneo reduce la cantidad de agua que entra en la parte de aceptado y, así, minimiza el espesado que dificulta el cribado de la parte de rechazo.

Las figuras 2a a 2d ilustran esquemáticamente formas preferidas del nuevo elemento de rotor, tanto en vista lateral (figuras 2a y 2c) como desde arriba (figuras 2b y 2d). La figura 2a muestra un elemento de rotor 30 en la forma de un saliente en la superficie 31 del rotor, pudiendo dicho saliente estar formado en dicha superficie o estando el elemento acoplado a la superficie por medios adecuados ya conocidos, como mediante soldadura, con un tornillo y otros medios de acoplamiento. Cada una de las vistas desde arriba (figura 2b y 2d) muestran dos formas de realización diferentes del nuevo elemento de rotor. La primera forma de realización del elemento de rotor se muestra mediante una línea continua en las figuras 2b y 2d, la superficie anterior 32 es perpendicular con respecto a la superficie de rotor, pero el borde anterior 33 está curvado, de manera que desciende el consumo de energía. Seguidamente, la superficie anterior sigue un plano 34 paralelo a la superficie de rotor, finalizando dicho plano en un resalte 35. La superficie de arrastre 36 está curvada para favorecer el flujo de pulpa laminar y liso entre la criba y la superficie de arrastre y aguas abajo del resalte. En esta forma de realización, (líneas continuas en las figuras 2b y 2d), la superficie de arrastre prevé por lo menos una primera parte 37 y una segunda parte 38, siendo la primera parte la más próxima al resalte y siendo sus paredes laterales sustancialmente paralelas entre sí, mientras que las paredes laterales de la segunda parte convergen hacia el punto posterior 39', 54, de manera que las paredes laterales opuestas convergen en el punto posterior o sustancialmente convergen de manera que el punto posterior sea una sección posterior estrecha que puede ser curvada.

En el punto inicial de las paredes laterales de arrastre curvadas del elemento de rotor, el ángulo de decalaje preferentemente es menor de 10°, estando un ángulo a formado entre un plano tangencial T2 que intersecciona dicho punto inicial de la curva y un plano tangencial T1 del radio de curvatura r1.

Otra forma de realización del nuevo elemento de rotor se muestra mediante líneas discontinuas en las figuras 2b y 2d. En esta otra forma de realización, la superficie anterior del elemento de rotor está dividida en dos partes 40 y 41 o 56 y 57 (línea discontinua), que forman conjuntamente una superficie del tipo de arado. Entonces, el borde anterior presenta una forma tipo cuña. Las paredes laterales 42 o 58 de la superficie de arrastre convergen hacia y en uno de los puntos posteriores 39, 39', 54, 54' esencialmente tan pronto como se inician desde el resalte 35 o 55. También se puede disponer una superficie de arrastre que converja empezando desde el resalte, en conexión con una superficie anterior curvada o una superficie anterior en forma de cuña, o se puede disponer una superficie de arrastre de dos partes descrita en conexión con la primera forma de realización en conexión con una superficie anterior en forma de cuña.

De acuerdo con una forma de realización, el elemento de rotor también puede carecer de un resalte, es decir la pulpa también puede ponerse en contacto directamente con una superficie anterior y una superficie de arrastre que se curve desde allí hacia el punto posterior. Esta alternativa se ilustra con las líneas discontinuas 44 o 59 en la superficie superior del rotor en las figuras 2a y 2b. Una superficie superior plana del elemento de rotor desprovista del resalte puede presentar una influencia ventajosa en el consumo de energía.

Las figuras 2c y 2d muestran un elemento de rotor 50 acoplado a la superficie 52 del rotor mediante un elemento de soporte 51. El elemento de rotor 50 es similar al elemento de rotor 30 ilustrado en las figuras 2a y 2b, excepto en la superficie anterior 53 que está curvada, tal como se muestra en la vista lateral de la figura 2c, y el elemento se soporta mediante un montante 51 en la superficie de rotor 52.

De acuerdo con la figura 3, un dispositivo de criba 60 comprende una carcasa exterior 62, un conducto 63 en su interior para la pulpa entrante y conductos de descarga para la parte de aceptado 64 y la parte de rechazo 65, un tambor de criba estacionario 67 y un rotor esencialmente cilíndrico 66 en su interior. En principio, el tambor de la criba 67 puede ser de cualquier tipo, pero los mejores resultados se obtienen si se utiliza un tambor de criba perfilado. El funcionamiento del dispositivo de criba 60 es esencialmente el siguiente: se alimenta la suspensión de fibra a través del conducto 63 en el interior del dispositivo, por donde se hace pasar la suspensión de fibra en el hueco entre el tambor de la criba 67 y el rotor 66. La parte de aceptado fluye a través de las aberturas del tambor de la criba y se descarga del conducto 64, y la pulpa fluye hacia el extremo inferior del hueco entre el tambor de la criba 67 y el rotor 66 y desde allí se descarga del conducto de la parte de rechazo 65.

Además, la figura 3 muestra que la superficie de rotor 66 en el lado del tambor de la criba 67 está provista de elementos de rotor 68 (no de acuerdo con la invención) en la forma de salientes en la superficie de rotor. Cada uno de los elementos de rotor presenta una superficie de arrastre curvada con paredes laterales que convergen en un punto posterior.

Las figuras 4a y 4b representan los elementos de rotor 68 y 68' dispuestos en la superficie de un rotor 66 doblado, donde la superficie de rotor se muestra en una forma plana en aras de la ilustración. El nuevo elemento de rotor 68 (como el que se muestra en las figuras 1c y 1d y en las figuras 2a a 2d y 5a a 5f) permite la utilización de un mayor número de elementos de rotor 68 en uno y el mismo sector circular, sin bajar el criterio de bondad del cribado. Se puede obtener una capacidad de cribado adicional disponiendo más elementos de rotor en la misma línea circular alrededor del rotor. Añadiendo elementos de rotor se puede incrementar la consistencia de alimentación. Al contrario, los elementos de rotor convencionales pueden provocar fuertes cavitaciones y atascos del flujo en el flujo de pulpa sobre y después de las superficies de arrastre. Las cavitaciones y los atascos tienen como resultado turbulencias en el flujo de pulpa, que interfieren con éste aguas abajo de los elementos de rotor. La cavitación y los atascos del flujo de pulpa limitan el número de elementos de rotor convencionales que se pueden disponer en la misma línea circular alrededor de un rotor, para poder proporcionar el cribado efectivo. La figura 4b representa una forma de realización de un elemento de rotor 68' (el dibujo inferior), en la que el nuevo elemento de rotor se alarga en la dirección circular. La longitud arqueada del elemento alargado puede ser de por lo menos 35°, incluso entre 50° y 200°. La cantidad de elementos en el mismo segmento circular puede ser, por ejemplo, de dos.

Las figuras 5a a 5f representan las formas de realización adicionales de un elemento de rotor según la invención de un modo similar al de las figuras 2a a 2d, así como una vista lateral (figuras 5a, 5c y 5e) y desde arriba (figuras 5b, 5d y 5f).

En las figuras 5a y 5b, un elemento de rotor 70 se encuentra en la superficie 71 del rotor en forma de un saliente que se puede formar en dicha superficie, o el elemento está fijado en la superficie por medios ya conocidos, como soldadura, con tornillos, etc. Sin embargo, la parte anterior 74 del elemento de rotor está separada de la superficie de rotor, de manera que existe un hueco 75 entre el elemento del rotor y la superficie de rotor y de modo que la parte anterior sea similar a un tipo hidroala. De este modo, el flujo de pulpa puede pasar suavemente, es decir sin un golpe de presión mayor. Al mismo tiempo, el elemento de rotor penetra en el flujo de pulpa suavemente, siendo dicho flujo distribuido de forma más regular a la zona de capacidad. Esto facilita un flujo de la pulpa más suave y eficiente en el elemento de rotor. La vista desde arriba (figura 5b) ilustra dos formas de realización diferentes. En la primera forma de realización (línea continua) el borde anterior 73 de la superficie anterior 72 es curvado. En la otra forma de realización, la superficie anterior está dividida en dos partes 75 y 75' (línea discontinua) que forman conjuntamente una superficie en forma de cuña. De este modo, la superficie anterior presenta una forma de cuña. De acuerdo con la invención, la superficie de arrastre 77 está curvada y sus paredes laterales 78 y 79 o 78' y 79' convergen hacia el punto posterior 76 o 76', respectivamente.

Las figuras 5c y 5d ilustran una forma alternativa de una parte anterior 82 del elemento de rotor 80 en la superficie de rotor 81. El elemento de rotor está mecanizado o conformado en los lados 83 de la parte anterior 82, de manera que el flujo se dirige suavemente bajo la parte anterior de los lados del elemento. El objetivo es perforar el flujo de pulpa con el elemento de rotor, de manera que se consiga un flujo suave en el elemento. De otro modo, la forma del elemento de rotor es similar a la de las figuras 5a y 5b.

Las figuras 5e y 5f ilustran una forma de realización alternativa, en la que tanto la parte anterior 85 como la parte posterior 86 del elemento de rotor 84 están mecanizadas o conformadas de manera que estén separadas de la superficie de rotor 87. La superficie de arrastre 88 del elemento está curvada y sus paredes laterales convergen hacia el punto posterior 89. La vista desde arriba (figura 5f) ilustra dos formas de realización diferentes, en las que el borde anterior 90 (línea continua) de la superficie anterior está curvado o la superficie anterior está dividida en dos partes 91 y 91' (línea discontinua) de manera que forman conjuntamente una superficie en forma de cuña.

La figura 6 ilustra la capacidad funcional máxima de una criba provisto de los nuevos elementos de rotor que se dan a conocer en la presente memoria y una línea de producción con una criba según la técnica anterior con un equipamiento normal. La línea discontinua ilustra la consistencia de la parte de rechazo como una función de la consistencia de alimentación, y la línea continua muestra el consumo de energía específico (OEK) del rotor como una función de la consistencia de alimentación. La pulpa en cuestión es pulpa delignificada con oxígeno SW-SA (sulfato de madera blanda). Las líneas con el número de referencia 1 ilustran una criba con los nuevos elementos de rotor y las líneas con el número de referencia 2 ilustran una criba según la técnica anterior. El dispositivo con los nuevos elementos de rotor funciona con una consistencia de alimentación significativamente más elevada que el dispositivo según la técnica anterior y el consumo de energía sigue siendo inferior. Además, el espesado de la parte de rechazo es inferior en el dispositivo que incorpora los nuevos elementos de rotor, aunque funciona con una consistencia de alimentación igual o mayor que el dispositivo con la criba según la técnica anterior. El dispositivo con los nuevos elementos de rotor también está caracterizado porque se pueden utilizar velocidades del rotor inferiores de acuerdo con la consistencia de alimentación requerida, lo que hace descender el consumo de energía.

La criba con los nuevos elementos de rotor que se da a conocer en la presente memoria puede proporcionar por lo menos las ventajas siguientes:

- una tendencia al espesado inferior de la parte de rechazo;

- se pueden utilizar consistencias de alimentación mayores, por ejemplo en el aparato que se da a conocer en la presente memoria la consistencia de alimentación de pulpa SW es el 1,5% mayor que en el dispositivo según la técnica anterior. Como resultado, se reduce la cantidad de ciclos de agua en el molino, la necesidad de bombeo, la cantidad de aparatos, como contenedores, los tamaños de los aparatos, se acortan las líneas de conducción, y se reducen también las necesidades de espacio en general;

- se reduce el consumo de energía en comparación con la técnica anterior;

- una mejor seguridad de funcionamiento de la criba, debido a que se reduce la cavitación;

- más capacidad de reserva.

A pesar de que se ha descrito la invención haciendo referencia a la que se considera en la actualidad la forma de realización más práctica y preferida, debe apreciarse que la invención no estará limitada a la forma de realización dada a conocer, sino al contrario, pretende comprender varias modificaciones y disposiciones equivalentes comprendidas dentro del alcance de las reivindicaciones adjuntas.

Claims (18)

REIVINDICACIONES

1. Aparato para cribar una suspensión fibrosa, que comprende:

una carcasa (62), un conducto (63) en su interior para la suspensión de fibras que se está alimentando, una salida (65) para el rechazo y una salida (64) para la aceptación, y un rotor (66) y un tambor de criba cilíndrico (67) instalado en la carcasa, pudiendo por lo menos uno de los mismos girar,

estando así una superficie del rotor provista de unos elementos de rotor (20, 30, 50, 70, 80, 84, 68) en proximidad a la superficie del tambor de criba,

incluyendo así cada uno de los elementos de rotor una superficie anterior (21, 32, 53, 72) enfrentada a un flujo de la suspensión de fibra, una superficie superior (22, 34, 44, 59) y una superficie de arrastre (24, 36, 77, 88) que se inclina desde la superficie superior hacia la superficie (31, 71, 81, 87) del rotor,

en el que la superficie de arrastre del elemento de rotor es curvada,

en el que las paredes laterales (27, 28; 42; 58; 78, 79) de la superficie de arrastre convergen hacia un punto posterior (29, 39, 39', 54, 76, 89) del elemento de rotor, y

en el que la superficie de arrastre (36) comprende por lo menos una primera parte (37) y una segunda parte (38), siendo así las paredes laterales de la primera parte esencialmente paralelas entre sí y convergiendo las paredes laterales de la segunda parte hacia el punto posterior (39).

2. Aparato según la reivindicación 1, en el que las paredes laterales (27, 28; 42; 58; 78, 79) de la superficie de arrastre convergen esencialmente de manera simétrica con respecto a un eje central longitudinal del elemento hacia el punto posterior (29, 39, 54, 76, 89) del elemento.

3. Aparato según la reivindicación 1 o 2, en el que la superficie superior (22, 34) incluye un resalte (23, 35) que forma un escalón en la superficie superior.

4. Aparato según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la superficie anterior del elemento de rotor (20, 30) es plana y está formada por dos piezas (25, 26; 40, 41) dispuestas de manera simétrica con respecto a un eje longitudinal (L) del elemento de rotor y las superficies anteriores forman una cuña enfrentada al flujo.

5. Aparato según cualquiera de las reivindicaciones anteriores 1 a 4, en el que la superficie anterior del elemento de rotor es plana y está formada por dos partes dispuestas de manera asimétrica con respecto al eje central longitudinal del elemento formando una cuña para recibir el flujo.

6. Aparato según cualquiera de las reivindicaciones anteriores 1 a 4, en el que la superficie anterior (33, 53) del elemento de rotor (30, 50) es curvada.

7. Aparato según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la superficie superior (22) del elemento es paralela a la superficie de rotor.

8. Aparato según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el rotor es cilíndrico y el elemento de rotor está formado como un saliente de la superficie de rotor, comprendiendo dicho saliente por lo menos una superficie anterior (32), una superficie superior (34, 44) y una superficie de arrastre (36) que se inclina hacia la superficie (31) del rotor.

9. Aparato según cualquiera de las reivindicaciones anteriores 1 a 7, en el que el elemento de rotor (70) está formado como un saliente de la superficie de rotor (71), de manera que una parte anterior (74) del elemento de rotor está libre de la superficie de rotor (71) y es del tipo hidroala.

10. Aparato según cualquiera de las reivindicaciones anteriores 1 a 7, en el que el elemento de rotor está formado como un saliente de la superficie de rotor, de manera que una parte anterior y/o una parte posterior del elemento de rotor están mecanizadas o rebajadas de manera que están libres de la superficie de rotor.

11. Aparato según cualquiera de las reivindicaciones anteriores 1 a 7, en el que el elemento de rotor (50) es soportado sobre la superficie (52) del rotor mediante un elemento de soporte (51).

12. Aparato según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que en una dirección axial del rotor, está dispuesta una pluralidad de elementos de rotor (68) en un patrón escalonado en el que dichos elementos de rotor se superponen por lo menos parcialmente a lo largo de la dirección axial.

13. Aparato según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que los elementos de rotor (68) están dispuestos secuencialmente a una distancia entre sí esencialmente sobre una misma línea circular común alrededor del rotor.

14. Aparato según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que cada elemento de rotor (30) incluye un ángulo de decalaje (a) en un punto aguas arriba de la superficie de arrastre curvada (36) que es inferior a 10°, formándose así el ángulo de decalaje (a) entre un plano tangencial T2 que interseca dicho punto inicial de la curva de la superficie de arrastre y un plano tangencial T1 de un radio de curvatura r1 de la curva de la superficie de arrastre.

15. Aparato según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que cada una de las paredes laterales opuestas (27, 28; 42; 58; 78, 79) de la superficie de arrastre incluye unas secciones rectas que se estrechan hacia el punto posterior.

16. Aparato según la reivindicación 15, en el que cada una de las paredes laterales opuestas de la superficie de arrastre incluye una parte gradualmente curvada próxima al punto posterior (29, 39, 39', 54, 54', 76, 89), en el que las partes curvadas confluyen en el punto posterior.

17. Aparato según la reivindicación 15 o 16, en el que cada una de las paredes laterales opuestas de la superficie de arrastre incluye unas secciones rectas y paralelas (37), y unas secciones rectas y convergentes (38) aguas abajo de dichas secciones rectas y paralelas.

18. Aparato según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la superficie de arrastre se estrecha hacia la superficie (31, 71, 81) del rotor y se encuentra con la superficie del rotor en el punto posterior (39, 39', 76).