PL230307B1 - Sortownik z sitem stożkowym do papierniczej masy włóknistej - Google Patents

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest sortownik z sitem stożkowym do papierniczej masy włóknistej, w szczególności do masy makulaturowej.

Znane sortowniki sitowe do papierniczej masy włóknistej zawierają sito cylindryczne, z którym współpracuje współosiowy wirnik zamknięty w kształcie cylindra, na którego pobocznicy są przymocowane łopatki czyszczące sito lub wirnik otwarty składający się z wielu łopatek czyszczących sito złączonych z wałem napędowym za pośrednictwem ramion łączących się z jednej strony z łopatkami, a z drugiej z piastą osadzoną na czopie wału napędowego. Z jednej strony cylindrycznego sita znajduje się komora wlotowa złączona z króćcem wlotowym, zaś drugi koniec sita sąsiaduje z komorą wylotową z króćcem wylotowym zawiesiny włóknistej zatrzymanej przez sito stanowiący odsort, natomiast zawiesina przedostająca się przez otwory sita wpada do komory otaczającej cylindryczne sito z króćcem wylotowym masy przyjętej przez sito. Komory wlotowa, wylotowa odsortu i wylotowa masy przyjętej stanowią konstrukcyjnie jedną całość przymocowaną do podłoża. Wał napędowy wirnika jest złączony z silnikiem napędowym. Sortowniki te nie mają możliwości regulacji wielkości szczeliny pomiędzy cylindrycznym sitem i łopatkami wirnika, jak jest w przypadku zamkniętego cylindrycznego wirnika, lub dokładna zmiana wielkości tej szczeliny jest bardzo pracochłonna i trudna w przypadku wirników otwartych. Jak wykazały badania szczelina ta stanowi jeden z głównych parametrów wpływających na efektywność technologiczną rozdziału cząstek zawiesiny na sicie. Nadto cylindryczne sito, wskutek ukierunkowania siły odśrodkowej prostopadle do powierzchni sita, sprzyja retencji cząstek zatrzymywanych przez sito. Zmniejsza to efektywność rozdziału cząstek zawiesiny i wydajność uzyskiwaną z jednostkowej powierzchni sita, co obniża efektywność energetyczną sortownika.

Sortownik z sitem stożkowym do papierniczej masy włóknistej, w szczególności do masy makulaturowej, wyposażony w usytuowany poziomo wał napędowy, na którym jest osadzony wielołopatkowy wirnik współpracujący z otaczającym go współosiowym sitem, posiadający nadto komorę cyrkulacyjną wyposażoną w króciec wlotowy oraz na jej obwodzie w króciec odbioru odrostu i usytuowaną przed wielołopatkowym wirnikiem oraz oddzielną komorę otaczającą sito z króćcem odprowadzania masy przyjętej przez sito, charakteryzuje się tym, że wielołopatkowy wirnik oraz współosiowe z nim stożkowe sito w kształcie stożka ściętego mają tworzące pobocznie nachylone względem ich osi pod małym kątem „a” równym około 10°, przy czym tworzące pobocznicy wielołopatkowego wirnika są utworzone tylko przez zewnętrzne krawędzie promieniowych łopatek, przy czym wszystkie promieniowe łopatki wyposażone są w strefie bezpośredniej współpracy z stożkowym sitem w element pulsacyjny usytuowany wzdłuż zewnętrznej krawędzi promieniowej łopatki, którego powierzchnia czołowa jest odchylona o kąt ,,φ” równy około 12°, zaś po stronie tylnej promieniowej łopatki element pulsacyjny zwiększa skokowo szczelinę pomiędzy stożkowym sitem i elementem o około 2 mm oraz ma odchyloną powierzchnię od powierzchni stożkowego sita pod kątem „a” równym około 10°.

Sortownik z sitem stożkowym 3 i wielołopatkowy wirnik 3 charakteryzuje się tym, że tworzące ich pobocznie są nachylone względem ich osi pod kątem „a” około 10° co umożliwia prostą i precyzyjną zmianę wielkości szczeliny pomiędzy stożkowym sitem 3 i elementami pulsacyjnymi 9 wielołopatkowego wirnika 2 współpracującymi bezpośrednio z stożkowym sitem 3 przez przesunięcie osiowe wielołopatkowego wirnika 2, które można uzyskać w najprostszy sposób przez zmianę grubości pierścieni osadczych umiejscowionych na wale napędowym 1 lub przez zastosowanie mechanizmu przesuwu osiowego wału napędowego 1 wraz z wielołopatkowym wirnikiem 2.

Główne funkcje technologiczne, które w sortowniku według wynalazku mogą być realizowane to frakcjonowanie włókien i sortowanie drobne oraz samodzielny transport masy włóknistej na zewnątrz urządzenia do kadzi. Zastosowane stożkowe sito 3 może być gładkie lub profilowane jeśli na jego powierzchni znajdują się liczne występy profilujące lub otwory w stożkowym sicie 3 są wielostopniowe. Z sitem stożkowym 3 współpracują łopatki wielołopatkowego wirnika 2, które w strefie przysitowej wyposażone są w dodatkowe elementy pulsacyjne 9 o specjalnym kształcie zapewniającym wytwarzanie pulsacji ciśnienia na stożkowym sicie 3 i jego czyszczenie także przez siły ścinające wytwarzane przez te elementy w warstwie przyściennej stożkowego sita 3. Zastosowanie w sortowniku według wynalazku stożkowego sita 3, oprócz zapewnienia precyzyjnej zmiany wielkości szczeliny 16 pomiędzy elementami pulsacyjnymi 9 łopatek 8 wielołopatkowego wirnika 2 i stożkowym sitem 3 wpływa również na intensyfikację cyrkulacji masy włóknistej w komorze cyrkulacyjnej wewnątrz sortownika dzięki działaniu składowej siły odśrodkowej skierowanej wzdłuż tworzącej stożkowego sita 3, co powoduje, że poszczególne elementy masy włóknistej trafiają z większą częstotliwością do strefy

PL 230 307 Β1 obróbki w sąsiedztwie powierzchni stożkowego sita 3 zwiększając efektywność technologiczną i energetyczną sortownika.

Przedmiot wynalazku przedstawiono w przykładzie wykonania na rysunku, gdzie na fig. 1 pokazano sortownik w przekroju wzdłużnym wykonanym przez oś wału napędowego, a na fig. 2 pokazano jedną z wielu łopatek promieniowych zakończoną elementem pulsacyjnym współpracującym bezpośrednio z sitem stożkowym

Sortownik z sitem stożkowym 3 do papierniczej masy włóknistej jest wyposażony w usytuowany poziomo wał napędowy 1, na którym jest osadzony wielołopatkowy wirnik 2 współpracujący z współosiowym stożkowym sitem 3 w kształcie stożka ściętego. Tworzące pobocznie stożkowego sita 3 i wielołopatkowego wirnika 2 są nachylone względem ich osi pod małym kątem „a” równym około 10°, przy czym tworzące pobocznicy wielołopatkowego wirnika 2 są utworzone tylko przez zewnętrzne krawędzie promieniowych łopatek 8. Na większej średnicy stożkowego sita 3 znajduje się zespolony z sitem kołnierz 4, który za pomocą śrub łączy stożkowe sito 3 centrycznie z korpusem 5, natomiast na mniejszej średnicy stożkowego sita 3 znajduje się zespolony z stożkowym sitem 3 usztywniający pierścień osadczy 6, który wchodzi w centryczne stożkowe gniazdo pokrywy 7 z uszczelnieniem wału napędowego 1.. Wszystkie promieniowe lub odchylone względem promienia, promieniowe łopatki 8 w strefie bezpośredniej współpracy z sitem stożkowym 3 wyposażone są w dodatkowy element pulsacyjny 9 o przekroju w kształcie trójkąta równoramiennego o stępionym wierzchołku uwidocznionym na fig. 2. Kształt elementu pulsacyjnego 9 wywołuje w jego części czołowej spiętrzenie ciśnienia wspomagającego transport cząstek papierniczej masy włóknistej przez otwory stożkowego sita 3 oraz dzięki odchyleniu powierzchni czołowej elementu o kąt ,,φ” równy około 12° odrzucane są od powierzchni stożkowego sita 3 cząstki zapychające otwory stożkowego sita 3, zaś po stronie tylnej promieniowej łopatki 8 element pulsacyjny 9 wskutek skokowego zwiększenia szczeliny pomiędzy stożkowym sitem 3 i elementem pulsacyjnym o około 2 mm oraz odchylenia jego powierzchni od powierzchni stożkowego sita 3 pod kątem „a” równym około 10° wywołuje odsysanie cząstek masy włóknistej, które nie mogą przejść przez otwory stożkowego sita 3 i przylegają do powierzchni stożkowego sita 3 zapychając jego otwory. W rezultacie wytworzonej w ten sposób pulsacji ciśnienia zapewniony jest selektywny transport cząstek papierniczej masy włóknistej przez otwory stożkowego sita 3 i utrzymana jest drożność stożkowego sita 3. Równomierna szczelina 16 utworzona pomiędzy powierzchnią stożkowego sita 3 oraz elementem 9 stanowi uszczelnienie pomiędzy czołową częścią elementu 9, gdzie występuje ciśnienie spiętrzenia i strefą odsysania w tylnej części elementu pulsacyjnego 9. Szczelina 16 ta może być wydłużona przez odchylenie czołowej części elementu pulsacyjnego 9 pod kątem ,,φ” równym około 12°, tak jak pokazano na fig. 2.

Po włączeniu silnika napędowego wielołopatkowego wirnika 2 i ustaleniu właściwej częstości obrotów wielołopatkowego wirnika 2 za pomocą przetwornicy częstotliwości, wprowadza się masę włóknistą przeznaczoną do frakcjonowania lub sortowania drobnego, króćcem wlotowym 10 w kształcie konfuzora przy odpowiednio przymkniętych zasuwach na rurociągach podłączonych do króćców 11 i 12, z których pierwszy króciec 11 odprowadza masę zatrzymaną przez stożkowe sito 3, a drugi króciec 12 masę przyjętą przez stożkowe sito 3.

Wskutek działania siły odśrodkowej wywołanej ruchem obrotowym wielołopatkowego wirnika 2 część masy włóknistej przepływa przez otwory stożkowego sita 3, a pozostała część wiruje i cyrkuluje w komorze 13 ponownie trafiając w sąsiedztwo powierzchni stożkowego sita 3, gdzie zachodzi proces rozdziału cząstek. Część tej masy włóknistej już o zwiększonym udziale cząstek, które nie mogły przejść przez otwory stożkowego sita 3 w postaci zanieczyszczenia lub długich włókien jest odprowadzana króćcem 11 na zewnątrz urządzenia. Masa włóknista przepływająca przez otwory stożkowego sita 3 jest odprowadzana do komory 15 otaczającej stożkowe sito 3 i następnie na zewnątrz króćcem 12. W przypadku konieczności przeprowadzenia demontażu wielołopatkowego wirnika 2 i stożkowego sita 3 odchyla się pokrywę 14 z króćcem wlotowym 10 po uprzednim odkręceniu śrub mocujących pokrywę 14 z korpusem 5.

Claims (1)

1. Zastrzeżenie patentowe

   1. Sortownik z sitem stożkowym do papierniczej masy włóknistej, w szczególności do masy makulaturowej, wyposażony w usytuowany poziomo wał napędowy, na którym jest osadzony wielołopatkowy wirnik współpracujący z otaczającym go współosiowym sitem, posiadający

   PL 230 307 B1 nadto komorę cyrkulacyjną wyposażoną w króciec wlotowy oraz na jej obwodzie w króciec odbioru odrostu i usytuowaną przed wielołopatkowym wirnikiem oraz oddzielną komorę otaczającą sito z króćcem odprowadzania masy przyjętej przez sito, znamienny tym, że wielołopatkowy wirnik (2) oraz współosiowe z nim stożkowe sito (3) w kształcie stożka ściętego mają tworzące pobocznie nachylone względem ich osi pod małym kątem (a) równym około 10°, przy czym tworzące pobocznicy wielołopatkowego wirnika (2) są utworzone tylko przez zewnętrzne krawędzie promieniowych łopatek (8), przy czym wszystkie promieniowe łopatki (8) wyposażone są w strefie bezpośredniej współpracy z stożkowym sitem (3) w element pulsacyjny (9), usytuowany wzdłuż zewnętrznej krawędzi promieniowej łopatki (8), którego powierzchnia czołowa jest odchylona kąt (φ) równy około 12°, zaś po stronie tylnej promieniowej łopatki (8) element pulsacyjny (9) zwiększa skokowo szczelinę (16) pomiędzy stożkowym sitem (3) elementem (9) o około 2 mm oraz ma odchyloną powierzchnię (17) od powierzchni stożkowego sita (3) pod kątem (a) równym około 10°.