Аппарат для обработки целлюлозосодержащих материалов

 

Изобретение относится к аппаратам для механической обработки целлншозосодержащих материалов и позволя- ,ет повысить качество обработки материала и производительность процесса. Аппарат состоит из корпуса 1 с,загрузочным 2 и разгрузочными 3 и 4 отверстиями, размещенных в корпусе 1 двух параллельных шнеков 5 и 6, имеющих участки 7 и 8 приема, уплотнения и транспортирования обрабатываемого материала с переменным шагом винтовой нарезки и рабочие участки 9 и 10. Шнеки 5 и 6 размещены в корпусе 1 с образованием зоны перекрытия 11 витков 12 и 13 и соединены с возможностью вращения с различными по BejrH4HHe частотами и/или выполнены с различным шагом винтовой нарезки, при этом витки по крайней мере одного шнека имеют вырезы, расположенные на винтовой нарезке с угловым maroMJ равным наименьшему из значений угла, вычисленного по формуле oi 2 п ( А, -Aj/W -l); , где ot - угол, измеряемый в плоскости, перпендикулярной оси вращения шнека; - передаточное число, /U - отношение шагов винтовых нарезок шнеков; А и А - целые числа. Между разгрузочными отверстиями 3 и 4 и рабочими участками 9 и 10 шнеков на валах последних размещены втулки 15 и 16 с винтовыми лопастями 17 и 18. 4 3.п. ф-лы, 5 ил.

СОЮЗ СО6ЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (Н) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ р

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4131110/29-12 (22) 08.10.86 (46) 15.08,88. Бюл. 1(30 (7!) Всесоюзное научно-производственное объединение целлюлозно-бумажной промышленности (72) А.ИеГлазунов, А.Н,Беров, А,М.Кряжев, С.Д.Сухарев, Л.И.Столярова и А.В.Николаев (53) 676.1.052.76(088.8) (56) Патент Великобритании и 1229894, кл. D 21 B,i/34, D 21 D 1/34, 1968. (54) АППАРАТ ДЛЯ ОБРАБОТКИ ЦЕЛЛ10ЛОЗОСОДЕРЖАЩИХ МАТЕРИАЛОВ (57) Изобретение относится к аппаратам для механической обработки цел;. люпозосодержащих материалов и позволя,ет повысить качество обработки материала и производительность процесса.

Аппарат состоит из корпуса 1 с,загрузочным 2 и разгрузочными 3 и 4 отверстиями, размещенных в корпусе 1 двух параллельных шнеков 5 и 6, имеющих участки 7 и 8 приема, уплотнения ц11 4 D 21 В 1/34 D 21 D i/34 и транспортирования обрабатываемого материала с переменным шагом винтовой нарезки и рабочие участки 9 и 10. Шнеки 5 и 6 размещены в корпусе 1 с образованием зоны перекрытия 11 витков

12 и 13 и соединены с возможностью вращения с различными по величине частотами и/или выполнены с различным шагом винтовой нарезки, при этом витки по крайней мере одного шнека имеют вырезы, расположенные на винтовой нарезке с угловым шагом, равным наименьшему из значений угла, вычисленного по формуле о =27(А, g -А p(-1);

О« < 2п, где 0 — угол, измеряемый в плоскости, перпендикулярной оси вра-. а ф щения шнека; — передаточное число, Ш вЂ” отношение шагов винтовьги нарезок (/) шнеков; А <. и А — целые числа. Между разгрузочными отверстиями 3 и 4 и ра- С бочими участками 9 и 10 шнеков на валах последних размещены втулки 15 и 16 с винтовыми лопастями 17 и 18.

4 з.п. ф-лы, 5 ил.

1416574 о =21 (— — — — — ); 0< oL 2Т, А, g-А

1о

40 где c6 — угол, измеряемый в плоскости, перпендикулярной оси вращения шнека, с вершиной на оси вращения шнека, отсчитываемый от произвольной точки выреза, для которого принимают oL =0 до соответственной точки данного выреза Рад.; 50 — передаточное число, причем

1» отношение шага винтовой нарезки шнека, вращающегося с большей частотой, к шагу нарезки шнека, вращающегося с меньшей частотой, когда ф 1, и отношение большего шага к меньшему, когда f =1;

Изобретение относится к аппаратам для механической обработки дисперсных систем и может быть использовано в целлюлозно-бумажной промышленности

5 преимущественно для механохимической обработки целлюлозной суспенэии высокой концентрации.

Целью изобретения является повышение производительности аппарата и по- 10 вь|шение качества обрабатываемого материала.

На фиг. 1 изображен предлагаемый аппарат для обработки целлюпоэосодержащих материалов, вид сверху, продоль-15 ный разрез, на фиг. 2 — сечение А-А йа фиг. 1 на фиг, 3-5 — варианты исполнения вырезов на витках шнеков.

Аппарат состоит из корпуса 1 с загрузочным 2 и разгрузочными 3 и 4 отверстиями, размещенных в корпусе 1 двух параллельных шнеков 5 и 6, имеюших участки 7 и 8 для приема, уплотнения и транспортирования обрабатыВаеМого материала с переменным шагом 25 винтовой нарезки и рабочие участки 9 и 10. Шнеки 5 и 6 размещены в корпусе 1 с образованием зоны 11 перекрытия витков 12 и 13 их винтовых нарезок и соединены между собой с воэ- 30 можностью вращения с различными по величине частотами и/или выполнены с различным шагом винтовой нарезки, при этом витки но крайней мере одного шнека имеют вырезы 14, расположенные на винтовой нарезке, с угловым шагом, равным наименьшему из значений угла, вычисленного по формуле

А, и А — целые числа, выбираемые иэ натурального ряда чисел .

При этом многоэаходным может быть выполнен только один шнек, а вырезы на витках шнека могут иметь форму зо- . ны перекрытия витков шнека Ъли половины зоны перекрытия витков шнековый отсекаемую от полной. зоны линией, соединяющей центры шнеков, или вырезы могут быть образованы скосами витков шнеков, причем сумма расстояний кро» мок скосов до центров вращения соответствующих шнеков не превышает межцентрового расстояния шнеков. Между

-разгрузочными отверстиями 4 и рабочими участками 9 и 10 шнеков 5 и 6 на валах шнеков размещены втулки 15 и

16 с винтовыми лопастями 17 и 18.

Аппарат для обработки целлюлоэосодержащих материалов работает следующим образом.

Исходный целлюлозосодержащий материал в чистом виде или в смеси с ! соответствующими реагентами подают через загрузочное отверстие 2 на участки 7 и 8 шнеков 5 и 6, где благодаря уменьшающейся в направлении движения материала глубине винтовой нарезки материал уплотняется. Далее уплотненный материал поступает на рабочие участки 9 и 10 шнеков 5 и 6 с постоянной глубиной винтовой нарез" ки. Благодаря различию частот вращения шнеков (или различию шагов винтовой нарезки при синхронном вращении) зазор между витками шнеков циклически изменяетая от некоторого.максимального значения до минимального.

При этом шаксимальное значение зазор имеет в тот момент, когда витки 13 шнека 6 располагаются в центре вырезов 14 на витках 12 шнека 5, а минимальное значение — в момент, когда витки 13 шнека б входят в вырезы 14 шнека 5 или выходят из них. Благодаря наличию вырезов 14 на шнеке 5, шнеки продолжают свое вращение и цикл изменения зазоров повторяется. На участках 9 и 10 материал транспортируется витками шнеков 5 и 6, попадая в зону перекрытия витков шнеков в мо мент, когда зазор между ними максимальный, по мере уменьшения зазора подвергается деформациям смятия и сдвига, что обеспечивает повьппение интенсивности обработки материала и качества обработки.

Напряжение сдвига, величина и кратность которого играют большуюроль в процессе механохимической обработки целлюлозосодержащих материалов, возникает как за счет сжимающих усилий между противолежащими поверхностями витков взаимодействующих шнеков, так и за счет разности линейных скоростей указанных поверхностей витков шнеков в зоне их перекрытия. Различие угловых скоростей шнеков увеличивает значение сдвиговых напряжений в обрабатынаемом материале, т.е. дает дополнительный эффект интенсификации процес- !5 са.

Описанный характер воздействия на обрабатываемый материал на участках

7, 8 и 9, !О не изменяется и в случае выполнения вырезов 14 на обоих шнеках.

Выполнение вырезов 14 на витках

12 шнека 5 по форме зоны Il перекрытия витков шнеков (фиг. 3) или выполнение вырезов 14 на витках 12 и

13 шнеков 5 и 6 Ifo форме половины эоны 11 перекрытия витков шнеков, отсекаемую от всей зоны 11 перекрытия линией, соединяющей центры шн ков

5 и 6 (фиг. 4), или выполнение вырезов 14 на шнеках 5 и 6, образованных скосами витков 12 и 13 шнеков при расстоянии кромок скосов от центров вращения соответствующих шнеков, не превышающем межцентрового расстояния шнеков -(фиг. 5), позволяет помимо повышения транспортирующей способности шнеков 5 и 7, увеличить продолжительность обработки материала в минимальном зазоре, когда сдвиговые нанряже- 4р ния имеют максимальное значение.

После прохождения рабочих участ-. ков 9 и 10 шнеков 5 и 6 обработанный .материал при помощи лопастей 17 и 18 втулок 15 и 16 выгружается из аппарата через кольцевые разгрузочные отверстия 3 и 4. Площадь кольцевых отверстий подбирается таким образом, чтобы возникающее при выгрузке материала сопротивление создавало подпор, обеспечивающий достаточное заполнение обрабатываемым материалом внутренней полости аппарата.

55 .Формула из о бр ете ния

1. Аппарат для обработки целлюло-. зосодержащих материалов, включающий

74

4. корпус с загрузочным и разгрузочным отверстиями, размещенные в корпусе два параллельных шнека, витки которых образуют зону перекрытия, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения производительности аппарата и повышения качества обрабатываемого материала, шнеки соединены между собой с возможностью вращения с различными по величине частотами и/или выполнены с различным шагом винтовой нарезки, при этом витки по крайней мере одного шнека имеют вырезы с угловым шагом, равным наименьшему из значений угла, вычисленного по формуле

oL =2%i(— — — ) 0(<+ 2Г

А< 2 -А . ! Э где оС вЂ” угол, измеряемый в плоскости, перпендикулярной оси вращения шнека, с вершиной на оси вращения шнека, отсчитываемый от произвольной точки выреза, для которого принимают о =0 до соответственной точки данного выреза, рад.; — передаточное число, причем () в м — отношение шага винтовой нарезки шнека, вращающегося с большей частотой, к шагу на-. . резки шнека, вращающегося с меньшей частотой, когда 1, и отношение большего шага к меньшему, когда, =1;

А и А — целые числа, выбираемые из натурального ряда чисел.

2. Аппарат по п. 1, о т л и ч аю шийся тем, что по крайней мере адин шнек выполнен многозаходным.

3. Аппарат по и. 1, о т л и ч a" ю шийся тем, что вырезы на витках шнека имеют форму зоны перекрытия витков шнека.

4. Аппарат по и. 1, о т л н ч аю шийся тем, что вырезы на шнеках имеют форму половины эоны. перекрытия витков шнеков, отсекаемую линией, соединяющей центры шнеков, 5. Аппарат па и. 1, о т л и ч аю шийся тем, что вырезы образованы скосами витков шнеков, причем сумма расстояний кромок скосов до центров вращения соответствующих шнеков не превышает межцентрового расстояния шнеков.

1416574

1416574

ФиаФ

П2

Фиа5

Составитель Е.Васильев

Техред Л.Сердюкова

Корректор Н. Король

Редактор Т.Парфенова

Заказ 4037/26 Тираж 348 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4