Устройство для преобразования потока аэровзвеси волокон

 

Союз Советскими

Социалистнческик т"вспублик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (щ787537 (61) Дополнительное к ввт. свмд-ву (22) Заявлено 0102,79 (21) 2720597/29-12 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 15,12.80. Бюллетень ¹ 46

Дата опубликованмя описания 151280

{53)Ph. Кл З

Р 21 Н 5/26

Государственный комитет

СССР яо делам изобретений и открытий

{53) УДК676.2.053. .98 (088,8) (72) Авторы изобретения

А.Е.Гущин, Н.И.Сидоров и Р.В.Заводов

Всесоюзное научно-производственное объединение целлюлозно-бумажной проьввмленности (71) Заявитель (54) УСТРОИСТВО ДЛЯ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ

ПОТОКА АЭРОВЗВЕСИ ВОЛОКОН

Изобретение относится к устройствам для преобразования потока аэровзвеси волокон и может быть использовано -в целлюлозно-бумажной промышленности при изготовлении различных видов бумаги из природных, в том числе древесно-целлюлозных, и химических волокон сухим способом с помощью аэродинамических формующих устройств.

Известно устройство для преобразования потока аэровзвеси волокон, содержащее корпус, в котором помещено плоское сопло.для подвода потока аэровзвеси волокон, состоящее из сходящихся фронтальных стенок, плоскости 15 которых взаимно препендикулярны, и параллельных боковых стенок; под соплом. установлены с зазором между собой наклонные перегородки, примыкающие к боковым стенкам корпуса, а к верхней 2О части корпуса присоединены патрубки для отвода воздуха (1), Известное устройство позволяет повысить концентрацию волокна на выходе в 2,5 раза„ но такое повышение концентрации волокна в аэровзвеси недос таточно, а количество удаляемого воздуха мало, поэтому значительны затраты электроэнергии на удаление остав.:.гося количества воздуха при фильт- 30 рации его через сетку со слоем волокна.

Наиболее близким к преддагаемому является устройство для преобразования потока аэровэвеси волокон, содержащее корпус с патрубками для отвода воздуха, соплом для подачи аэровзвеси волокон и двумя рядами наклонно расположенных направляющих лопаток (2) .

Известное устройство позволяет отводить большое количество воздуха (до 70%), но не исключает процесс фильтрации воздуха через сетку с волокнистым слоем и, следовательно, не исключает значительных затрат электроэнергии на преодоление высокого коэффициента сопротивления.

Формирование волокнистого слоя из аэровзвеси волокон является разновидностью сухого способа получения бумаги, который позволяет экономически эффективно решать проблемы защиты окружающей среды и дефицита пресной воды (расход воды на технологические нужды при этом способе изготовления бумаги незначителен, а наличие сточных вод можно исключить полностью).

Однако в новой технологии не решен вопрос повьтоения скорости формова787537 ния бумаги до скоростей, достигнутых современными машинами традиционного способа. В свою очередь увеличению скорости при сухом способе формования бумаги мешает, например, нерешенность проблемы разделения сред, т.е. отделения воздуха от волокон при формовании слоя, возникающей из-за низкой концентрации волокон в потоке аэровзвеси. Последнее объясняется необходимостью предотврашения хлопьеобразования при транспортировании аэровзве " си.

Недостаток известных аэродинамических способов формонания бумаги состоит н том, что образование волокнистого слоя из потока аэровзвеси происходит н результате отделения воздуха от волокна при фильтрации воздуха через сетчатую поверхность и волокнистый слой, образуюшийся на ней.Сетчатая поверхность и слой воло 20 кон создают значительное сопротивление потоку воздуха, установлено, что сетчатая поверхность и волокнистый слой имеют суммаоный коэффициент сопротивления (15-800) н зависимости 25 от толщины волокнистого слоя и свойств волокрн. Наличие такого значительного сопротивления требует дополнительного расхода электроэнергии при удалении воздуха, При повышении скорости формования свыше 100 м/мин затраты на электроэнергию станут неоправданно высоки, так как из-за низких концентраций волокна- удаляют в единицу времени значительные коли- 35 честна воздуха при наличии высоких сопротивлений, Попытка снижения расхода электроэнергии за счет увеличения плоШади сетчатой поверхности приводит к экономически нецелесообразному увеличению металлоемкости оборудования и, в конечном итоге, к возрастанию капитальных затрат.

Для устранения этих недостатков было предложено ввести в конструкцию формуюшего узла бумагоделательной машины сухого формования устройство для преобразования потока аэровзвеси волокон, 50

Цель изобретения — повышение производительности устройства и снижение расхода энергии на удаление воздуха.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для преобразования потока аэровз веси волокон имеет камеру ! соединенную с нижней частью корпуса, одна из стенок которой выполнена криволинейной, а в верхней части камеры установлен дополнительный патру- 60 бок для отвода воздуха, при этом криволинейная стенка камеры имеет с внутренней стороны покрытие из политетрафторэтилена и выполнена в виде ветви сетчатого транспортера. 45

На фиг,1 схематически изображено устройство, обший нид; на фиг,2 — то же, продольный разрез.

Устройство для преобразования потока аэровзвеси волокон состоит из корпуса 1 с расположенным н нем плоским соплом 2 со сходящимися фронтальными стенками 3 и параллельными между собой боковыми стенками 4 (фиг,2).

К верхней части корпуса 1 присоединены патрубки 5 для отвода воздуха, снабженные фланцами 6 для присоединения к отсасынающему вентилятору.

Под соплом 2 установлены два ряда лопаток 7 по 20-60 штук B каждом ряду, сходящихся под острым углом, равным 7-22, Причем плоскости лопаток

7 параллельны между собой, а зазор между плоскостями лопаток 7 равен

3,5-20 мм.

Лопатки 7 прикреплены своими боковыми торцами к боковым стенкам корпуса 1, поэтому длина каждой лопатки равна расстоянию между боковыми стенками корпуса 1. Лопатки 7 прикреплены к стенкам корпуса 1 с помощью осей, укрепленных неподвижно в теле лопатки, Оси через отверстия в стенке корпуса 1 с диаметром 1,05-1,10.от диаметра оси выступают наружу и зафиксированы в определенном положении, например с помощью гаек и контргаек, Благодаря наличию осей, возможно изменять угол наклона лопаток 7 по отношению к горизонтали.

К нижней части корпуса 1 присоединена камера 8, состоящая из криволинейного элемента 9, боковых стенок

10-(фиг.2) и крышки камеры 11 с прикрепленным к ней патрубком 12 для отвода воздуха и фланцем 13 для присоединения к отсасывающему вентилятору, Криволинейный элемент 9 o6pa-. зует нижнюю стенку камерч и направлен вогнутой поверхностью н сторорону движения. потока волокон, причем эта поверхность гладкая и может быть выполнена с покрытием из политетраэтилена с целью уменьшения трения о нее нолокон при движении потока или в виде бесконечного ленточного транспортера, в частности выполненного в виде бесконечной сетки.

Боковые стенки 10 (фиг,2) параллельны между собой, имеют гладкую внутреннюю поверхность и соединены с криволинейным элементом 9, а также с крышкой камеры 11. К крышке камеры для удаления воздуха прикреплен патрубок 12, снабженный фланцем 13, Устройство работает следующим эб» разом.

Поток азровзнеси волокон поступает в плоское сопло 2. В связи с тем, что фронтальные стенки 3 сходящиеся, а боковые 4 параллельны, площадь поперечного сечения сопла уменьшается, 787537 следовательно, по длине сопла увеличивается скорость потока и одновременно происходит поджатие потока, выравнивающее поле скоростей, Поток аэровзвеси встречает на выходе из сопла 2 сопротивление со 5 стороны сходящихся рядов лопаток 7, Часть воздуха, изменив направление своего движения, поступает через зазоры между лопатками 7 в корпусе 1 и отводится с помощью патрубков 5 из устройства °

Волокна, имеющие зйачительно большую плотность, чем воздух, под действием инерционных сил продолжают прямолинейное движение между сходящимися рядами лопаток 7, При этом часть волокон, которая попадает на плоскости лопаток 7, благодаря их расположению под углом к горизонта.ли, ударяется об их плоскости и отражается к центральной части полости, образованной двумя рядами лопаток 7, За счет постепенного удаления воздуха через зазоры между лопатками 7, концентрация волокон в потоке аэровзвеси также постепенно увеличивается. Так как ряды лопаток выполнены сходящимися под углом 7-22, одновременно увеличивается однород-. ность потока аэровзвеси волокон 30 за счет его поджатия.

Повышение концентрации . волокон в потоке вызывает уменьшение их подвижности, В результате формуется гомогенный поток аэровз веси волокон З5 с высокой концентрацией (40-300 г/м ) .

Этот поток, выйдя из полости, образованной двумя рядами лопаток, попадает в камеру 8, присоединенную к корпусу 1, При движении потбка в камере 8 волокна, обладающие большей инерцией, прижимаются к криволинейному элементу и скользят по его поверхности к выходу из камеры, а воздух отжимается в верхнюю часть камеры, откуда он удаляется с помощью патрубка 12 .

Для снижения коэффициента трения вогнутая поверхность криволинейного элемента выполняется гладкой или с покрытием из политетрафторэтилена, Величина силы трения не играет роли, если криволинейный элемент выполнен в виде бесконечного ленточного транспортера, так как волокно выводится из камеры в процессе движе- 55 ния последнего.

Выходящий из камеры 8 слой волокой представляет собой сформованный холст, который подается на отводящий траспортер, доставляющий его на дальнейшую 6() обработку, Применение предлагаемого устройства позволяет добиться повышения концентрации волокна н потоке аэровзвеси на участке сходящихся под углом рядов лопаток 7 при одновременном выравнивании структуры потока аэровзвеси и с помощью инерционных сил, действующих при движении потока по поверхности криволинейного элемента, произвести полное разделение сред и получить слой волокон, годный для дальнейшей обработки, Кроме того, устройство позволяет снизить расход электроэнергии при разделении сред, так как затраты электрОэнергии на удаление воздуха через ряды лопаток незначительны из-за низкого коэффициента сопротивления последних (5-10) и малы затраты электроэнергии на удаление воздуха, выделившегося в камере 8. При фильтрации воздуха через сетку с волокнистым слоем коэффициент: . сопротивления равен 20-500, поэтому полное исключение такой фильтрации является положительным фактором, Применение устройства для преобразования потока аэровзвеси волокон дает возможность осуществлять формование бумаги сухим способом на более высоких скоростях (200300 м/мин) при экономически целе=ообразных размерах Аормующего устройства °

Формула изобретения

1, Устройство для преобразования потока аэровзвеси волокон, содержащее корпус с патрубками для отвода воздуха, сбпло для подачи аэровзвеси волокон и двумя рядами наклонно расположенных направляющих лопаток, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью по вышения производительности устройства и снижения расхода энергии на удаление воздуха, оно имеет камеру, соединенную с нижней частью корпуса, одна из стенок которой выполнена криволинейной, а в верхней части камеры установлен дополнительный патрубок для отвода воздуха.

2. Устройство по п.1, о т л и ч аю щ е е с я тем, что криволинейная стенка камеры имеет с внутренней стороны покрытие из политетрафторэтилена.

3. Устройство по п.1, о т л и ч а ю m ..е е с я тем, что криволинейная стенка выполнена в виде ветви сетчатого транспортера, Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР по заявке )) 2172048/12, кл, D 21 С 3/18, 1975.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 568276, кл. D 21 Н 5/26, 1975 (прототип), 737537

ФФУ

Ююмвв»

AIL

Фиг. 2 е

Составитель Ю. Кляпин

Редактор Y.Äûëûí Техред X Кастелевич

Корректор О,Ковинская

Закаэ 8294/29 Тираж 430 Подписное

ВНИИПИ Государственного коьятета СССР по делам иэобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4