Напорный ящик для бумагоделательной машины
(39) RU (33) (53) 5 3Э И Р 3 02
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ
К ПАТЕНТУ
Комитет Российской Федерации по патентам и товарным знакам (21) 4932611/12 (22) 05,0591 (46) 15.1193 Бюл. Ня 41-42 (71) Всесоюзное научно-производственное обьединение целлюлозно-бумажной промышленности (72) Белавин ВА; Гущин АЕ; Погорелов В.В Смолин
АС. (73) Белавин Вячеслав Алексеевич (54) НАПОРНЫЙ ЯЩИК ДЛЯ БУМАГОДЕЛАТЕЛЬНОЙ МАШИНЫ
{57) Использование: в целлюлозно-бумажной промышленности при производстве бумаги и картона.
Сущность изобретения: напорный ящик вкп:очает корпус с выпускной щелью. Внутри ящика расположен лотокораспределитель, представляющий собой один и более параллельных рядов перегородок
Корпус и перегородки выполнены полыми. Внутренние стенки корпуса и перегородки перфорированы. Отверстия на противоположных стенках расположены со смещением на полшага и дополнительно установлено устройство для регулируемой подачи жидкости в полости перегородок и корпуса.
2 ил.1 табл.
И::?(>Гс)()8((-}((«18 ОТНОСИТСЯ К ЦЕЛЛЮЛОЗНОб»}>)с»»с}IOA (1()()МЬ(ШЛОНФ (ОСТИ И Мажет бЫТЬ ис(}а)}ь)<.a;»tv Г(ри производстве бумаги и
КБP (() iа (>1)?г)(«сте}! ОГ)особ напускЗ массы Для ау" (>!(!(О>)ел})(ел(}»ых машин (Заявка ФРГ ¹
3?630 f)36, к). (-. 21 Г 1/02, 19()6(, характериЭ )с?Г)!)«()(ЙСЯ Г(}К», ЧТО Б ПРОТИВОПОЛОЖНЫ8 KPB
)ъЛЫБ ЗаfIЫ КЗНЗЛ3 НЯПОPI»ОГО ЯЩИК3
t а П Г)3) Б Л Я К) Т >! О П 0 (11» И Т 8. t Ь t I bl >3 П Ото К И, П О"
С;. Дстеам (;а (ОРЫХ РЕГУЛ>ИРУ?ат ОРИЕНтаЦИЮ !
)())1-?K<)r(И pti(-;Пр ДЕЛЕ}1118 МБССЫ В Краев(Ь}Х
3О1 (3)(, 11,-,)r (. ГЯГ ) ()J! Извес.тнога Ct>t)(i-l6?3 ЯВ>(Ч.,j gB}i . (!)фв(гт «8})rO>П Ь (1РГ)((8СС") ДЕ> ... ) с,с> ) °,-))(с, «(И(" Г(!)1 >)! )р(! т }г >«. I; с
:;-(-» ",)с. i t ii> i )(Orl >HI p i>«(>) > < Па>ОКГ)Б 13 ,,:; !."?с 0(с(!.(
;.;:}..; ) 1 ?i Пга; I(If.,; Я>ЦИК ) Bслелс(Б>,,; ЭТОГО с, ) )(-. —, ) i) > I "}!с } с> 031.) ><)мер нс)) (.I« (? сгс>лж})О "а
П);Ба l I!B т}) >.,О 8ТСЯ ИСПОЛЬЗОББТЬ Массу }1(с(ЗKtA кан!(е!»ГРс>Ции, 3 эта веДет к (",нижению
П>::ОИЭРГ)ДИ (ЕЛЬ}»ОСТ<1 И )/ВЕЛИЧЕНИ>0 Э! IЕРГО-!
"}Бвестен напорный Ящик бумагаделател !.нo! ; (»3(f! I)H (авт,св. И 12(»3737, кл. !..) 21
}= 1! /02 9Pi6)> са,((еажа(>1>,1!! каппу-., >?; «OM у(Г ?(!ОБ)18}!с» ПЕр(1)ор!1!>(}Ба}>1(с)Я ПЛИТБ ((>та}(а})асГ}редалителя, (ерфОрирован(lая (}л (::> i,() абже! (:) Б((гэРО Г! Р!180)1<)(?> и (IP?rr!I(!t" > })8<;->Ес,".)(,)}(;БВ!ÌI, Баэваа) На-Пг)ст rr!3. 8i! i)!(O8,г(БИМс8Í»1G ПЛИ > Ы Б HB!IpBRJ(81»И>1 д () и; ):. >" !» И Я М с.- С С Ь(, (1) Е,» (Г(О Л 1 Г («8 Г С Я Пс р И ЭТО М, ч Га Г(ырыБ3(ащиеся из 0 гверстий плиты затопле}(ные турбулентные струи обеспечива}01 ДЕфЛОКУЛЯЦИЮ Maccbf. Недостатком известного напорного ящика является недостаточная эф()ективность процесса дефлакуляции, сложность и ненадежность механического привода, Кроме таГО, при движении перфг>плить(в пОтак8 МБССЫ СОЗДВЮТСЯ ТруДНО УСТРс?}(ИМЫ8 Н!IЗКОчастотные колебания давления, которые неизбежно приводят к соответствующим КОЛЕОБГ»ИЯМ ПОВЕРХГ(ОСТНОЙ )JIOTHOCTW KO нечнога продукта-бумаги. Таким образом, известное устройство HG 008спечиБает ни требуемой равномерности бумаги, ни проИЗВОДИТОЛ Ь НОСТИ, (>(заест((0 устройства для напуска Maccbt для бумагоделатель}»ой) машины (ЕГ1В (ЕР), з-ка ¹ 0209696, кл. ь) 21 F 1/02, 1987"!. Vc tройство представляет собой снабженный выг(уск}!0)7(щелью корпус, внутри которого распОложен патокОраспр8Делитель, Напуск массы, реализуемый изьестным устройством, закл(очается в выравнивании поля скорости и ка}»центрации бумажной массы в патокораспределителе, в дефлакуляции волакнистаГО мат8риала В ЗОне ту})булеь!тна10, 6) сти после патокараспределителя в зоне выпускной щели с последующим осаждением волокон на формующей сетке, Недостатком известнога устройства является низкая производительность и неравномерность бумажного полотна, так как неэффективность предлам<еыного устрайст. BB дефлокуляции позволяет вести формование лишь из массы низкой концентрации. Известен напорный ящик для бумагоделательнай ма(дины, включающий корпус с выпускнои щелью, внутри которого расположен потакараспределигель, представляющий собой один Il более параллельных рядов перегородок (паг, !..ША ¹ 3970513), кл, 2 21 Г 1/02) - поотатип, Недастэ (ко(«1 известного устройства яв, !)1<ГГся >!8достато I}!3Я Г)с)е}IО >IGpH :>cTb БОЛакHL C f ОГО СЛОЯ И Г)Р)ОИЗВОД>лтел>?НОСТЬ Г)РИ 3НВ )(!Теп >«>»()й ) Ate PI 08)K > KOCTfr П РОЦЕСС3, (!ель эабрегения — устране}(ие указанногo недаста Гка, )Г ;! (!)и(.1 Г!редстсэвле}» напорный ЯЩик для осу(цест Бления способа напуска массы Для б >ма Гад(?ла ) ель } (ОЙ (13> ш ин ы. 0 H сОстОит и »; lцельк) 2. Б!»у "pN Kop()yña ycTB}loBJ18H ряд палых и >раллольных ((е})еГОаадак 3, Образу ! 0(>1!»Х ПОТОКОГ)г(СП>ЗЕДЕЛИтЕЛЬ 4, ПОЛОСТИ ПЕае ГО()ОДОK 3 И КОАПП«?са 1 С ПОМОЩЬ}0 > О?lбаа>ЭОБ(>сг.;ОБ 5 Соa:.1) }IGI»bt Са СР8ДСтВОМ для пода»и жидкости 6., погокараспреде»«T8J)}o 4 примь(кает коллек}ар 7, а выпускная (1181(в 2 распалаГается над ДвижуЩейсЯ фоаму}о(цей cGTKDA 8, На фиг,2 Г>оказан напорный ЯЩик В Дру-! 0é проекции. От()ерстия, расположенные на стенке 9, сp(!«t!yTы относительно атвер40 стий }» противолежащей стенке 10 на полша! а Lr? /2, Напуск массы для бума(оделательной машины с помощью напорного ящика ocyIUGcTBJIяют следу(а}цим образам, «1г Бумажная масса пад напором из )<()ллектора 7 поступает Б напорный ящик, где в системе перегородок 3, образующих потокараспределитель 4, и струй м(идкасти, ис" текающих из Отверстии 11 осуществляют вь(равниван(ле поля сKOростей и концентрации пот()ка массь}, Од !00pGMGHHo с этим выполнгпат.гаюке L1 дефлокуляцию в систеМе РБЗНОНс)ПРБВЛЕННЫХ СТРУЙ М(ИДКОСТИ (скорости истечения струи 1 — 30 м/C). 8 зоне ящика между ()отокораспределителем 4 и выпускной Щелью 2 г}раисходит успокоение патака массы и сглвм<>ивание периодической cTpyKTypt- потока, ОЬразававшейся HB cL)c теме I"ü:GpGI opo@0K 3 Г!Отакараспределителя 4. ы выпускной шели 2 производится окан}ательная дефлакуляция f)accbt и дезориен2002877 тация волокон в системе жидкостных струй где р — масса слоя единичной площади. 0 (скорость истечения струй 1-30 м/с), истекающих из отверстий 11 противолежащих сте- и ji — среднеквадратичное отклонение и нок корпуса 1, В выпускной щели 2 среднее значение ф соответственно. Чем происходит также ускорение потока до ве- 5 меньше е (p) тем выше качество слоя. Больличины равной скорости движения формую- шинство видов бумаг с хорошой равномернощей сетки 8. Ускорение потока также стью имеот значение 10 <я(р) = 207. При способствует дефлокуляции и выравнива- очень высокой равномерности е p) <10 . нию потока. Вслед эа этим полученную вы- Использование изобретения обеспечисокодисперсную бумажную массу подают 10 вает высокопроиэвольное формование вона формующую сетку 8, где осуществляют локнистого слоя хорошего качества, В силу формование волокнистого слоя посредст- высокой эффективности предложенного вом фильтрации жидкости через образовав- способа дефлокулирования можно работать шийся слой и сетку 8. с бумажной массой повышенной концентраПерегородки потокораспределителя и 15 ции, следствием чего является экономия восистемыструйиграютрольвыравнивающих ды и энергии, повышенная решеток. Интенсивное дробление крупно- производительность. Немаловажным домасштабных пульсаций скорости и концен- стоинством является и отсутствие движутрации перегородками и струями жидкости щихся деталей. позволяет достичь близких к прямоуголь- 20 Ниже приводятся примеры реализации ным профилей осредненной скорости и кон- напуска массы Ilo конкретной технологии. центрации. Это обстоятельство П р.и м е р 1, Бумажная масса из сульспособствует получению более равномер- . фатной беленой целлюлозы с концентраного по ширине сетки сформованного слоя. цией 1,5% насосом подают в напорный . Струи. жидкости в устройстве выполня- 25 ящик. Осредненную скорость потока массы ют несколько функций: во-первых, как ука- на выходе из щели напорного ящика, равзывалось выше, способствуют ную 10 м/с, контролируют трубкой Пито с выравниваниюпрофилейосредненныхско- противотоком. Концентрацию массы в нарости и концентрации волокна; во-вторых, порном ящике периодически контролируют осуществляют дефлокуляцию, т.е. разрыва- 30 с помощью пробоотборника. ние комочков волокон; в-третьих, (при соот- В системе перегородок потокораспреветствующем расположении отверстий на делителя и разнонаправленных струй воды, боковых стенках перегородок и корпусе истекающих со скоростью 15 м/с, осущестящика) предотвращают накопления волокна вляют выравнивание полей осредненной на торцах перегородок, в четвертых дробят 35 скорости и концентрации, а также — дефлокрупномасштабные пульсации, создавая куляции массы. Отверстия на боковых стенструктуру с малым масштабом турбулентно- ках перегородок и корпуса ящика имеют сти. Кроме того, струями можно дозирован- диаметр 1 мм и расположены с постоянным но подавать необходимые добавки шагом 10 мм, Шаг отверстий на противолехимикатов в массу. Щ жащих стенках корпуса, образующих выходДефлокулирование волокнистой массы ную щель, равен 15 мм, В полости в системе струй более эффективно, чем при перегородок и- корпуса ящика подают воду. течении в канале, так как можно целенап- Контроль скорости истечения струй осущеравленно создать необходимый уровень ствляют по расходу воды в магистрали. Подиспергирующих напряжений при меньшей 45 сле потокораспределителя происходит осредненной скорости потока. Кроме того, успокоение потока полученной высокодистурбулентные напряжения в таком потоке, персной массы и сглаживание периодичепредотвращают образование флокул при те- ской структуры потока, образовавшейся на чении массы к щели напорного ящика, а системе перегородок. Окончательное вымалый масштаб турбулентности и высокая 50 равниваниеосредненныхпараметров потостепень дисперснасти потока гарантируют ка, дефлокуляция и дезориентация волокон получение волокнистого слоя высокой рав- осуществляются в системе встречно-сменомерности. Качество слоя, т.е. его равно- щенных струй выпускной щели напорного мерность, характеризуют коэффициентом ящика. Из выпускной щели масса со скоровариации массы слоя ь. (u) который опреде- 55 стью 10 м/с, равной скорости формующей ляется следующим образом: сетки Vo, поступает на упомянутую сетку, на — которой и осуществляют формование, Знае(u) =с(и)/и, чения скорости формования V, средней массы сформованного слоя р и коэффици2002877 1 Показатель 1 Масса слоя р г/лq 1 Скорость фар1! вания V@, и/м Коэффициент в (риации, я(и), Канценграци массы, % Скорость стру жидкости, м/с в перегородка потокораспред лителя в выпускной (Цели 1 . ==! 800 1,5 :.-;!! з;:(и) хара(1еризующего равномер. Io(! i= f Ioëó÷8èfIoão слоя, приведвны в таблиЦ (Ъ Пример 2. Как и В примере 1, масса < кан!1; нтазцией 1,5 Ь поступает В Harfop ((ый Ящиl .. При прОчих условиях, KBK и В примеаа 1, Осуществля(ат фармованйе волакн lcTuro с(!Оя, но при скорости истечения струй води L! районе патокорэспределителя— 30.«л/с, а ц Области Вь пу(хной Гцели 1 M/C. : . н лений паказатег!ей, характеризую .!!и". чс(.! Bo пгл«ученнОГО ВалакнистаГО -лг!:-; i 1у:".F, даны В та«"!(!!л118, П р и .:, а р 3, При пра пгх условиях, как ,. В пр 1,: r 3, Осуществляют фармование -;(1 Г1, н,!с .," f o < 1!Оя, н«! и ри скарас1 и ис Гече !!!.:.Я Отру Сады 0,4 м/с, Показатели характеризу!О!!!ие качества ВОлакнистага слОя, ! IрГ! Ве;B! fbi в f абЛИЦ8 П р и (л e p 4, При прочих условиях, как и В нри !Сре 1, формуют слой при скОрости ! Отеч-:Hèÿ струй 35 м/с. Паказател!!качестваа 1làëó Ie!! !Gf o Валокl!истаГО (.лая привед8ны В таблице, Данные, приведенные в таблице, подTB8p!Käa!oò Оптималь11асть заявленнаГО ди э паза! Iа значений скаpoñòè истач81!ия ст!!уй "(И" "!r."TÈ )(1 М/C ГBK НВП IMÌ O 8ГЛИ
Гадитель(!Ссть известных ящиков при выраЬатке affaëorè÷ "IÎÉ продукции. При этом равномерность слоя является очень хорошей, так как коэффициент вариации массы слоя Я If!) 18 -fveTcrI В пределах 9-12% НемалОВажнО, «ITG на пуск Г(раизвадится мас сай с концентрацией 1,5%, что примерна в 1,5 раза превышает уровень концентрации в известных устройствах, Это позволяет экономить, как чистую воду, так Й энергию на транспортировку массы. 5 При снижении скорости струй до 0,8 м/с, т.е. ниже заявленных пределов(пример 3), резко снижается качество слоя, на что указывает большая величина коэффициента r; p) = 26 j„. Это объясняется тем, что скоро10 сть струй недостаточная для дефлокуляции, и формование слоя осуществляется из массы, содержащей большое количество флокул в виде хлопьев. При увеличении же скорости истечения 15 струя да 35 м/с (пример 4), т.е. Выше заявленных пределов, качество слоя даже ухудшается. Например, коэффициент E(p) возрастает с 12% (пример 2) до 20% (пример 4). Это объясняется тем, что уже при скоро20 сти струй 30 м/с (приме р 2) была достигнута полная дефлокуляция волокнистого материала и дальнейший рост скорости до 35 м/с (пример 4) не способен улучшить дисперсность массы, однако, увеличивает амплиту25 ду турбулентных пульсаций, что и сказывается отрицательным образом на качестве сфармаваннаго слоя. Как следует из приведенных данных напорный ящик rlpeeocxop_#_T па праизводи30 тельности, по крайней мере, на 30;4 известные устройства и обеспечивает иовыul8I1f-loe качество сформированного слоя. Кроме того, имеются другие преимущесгеа по сравнени1о с известными. экономия 35 чистой Воды, решается задача охраны окру>ка1ащей среды, снижаются энергозатраты. (56) Патент СЫА t«I 3970513, кл. 0 21 F 1/02, 1976. 2 07877 г Формула изоб ретения НАПОРНЫЙ ЯЩЩ ДЛД )-.—.УЫ,,:-, -ОЦг... ЛАТЕЛЬНОЙ МАШИНЫ, включающий корпус с выпускной щелью, внутри которого „„ расположен потокораспределитель, пред- ставляющий собой один и более пя!-,аллельных рядов перегородок, отличающийся тем, что, с целью повышения равномерности волокнистого слоя увеличения поооизводительности il снижен!1я знеогоемкостп провесса, корГ!, с напорного ящика и перегородки выполнены полыми, при этом внутренние стенки корпуса и перегородки перфорированы, отверстия на противоположных стенках рзсположены со смещением,. полшага и дополнительно установлено устройство для регулируемой подачи жидкости в полости перегородок и корпуса, 
