устройство для промывки пульпы

Формула изобретения

1. Устройство для обработки пульпы из содержащего целлюлозу волокнистого материала посредством обрабатывающей жидкости, содержащее вертикальный резервуар (1) с имеющей форму тела вращения стенкой (2), установленный в резервуаре (1) фильтрованный элемент (3) для отделения жидкости от пульпы, а также элементы (4) для подачи обрабатывающей жидкости в резервуар (1), включающие установленные концентрично снаружи резервуара (1) распределительные трубы (5) и впускные патрубки (6), соединяющие каждую распределительную трубу (5) с резервуаром (1), отличающееся тем, что каждая из распределительных труб (5) образована профилем (20) и противоположной частью (21), имеющей форму тела вращения стенки (2), при этом профиль (20) прочно приварен непосредственно к имеющей форму тела вращения стенке (2) и вместе c частью (21) стенки ограничивает замкнутый кольцевой распределительный канал (22), а каждый впускной патрубок (6) имеет отверстие (23), проходящее через часть (21) стенки и соединяющее распределительный канал (22) с внутренней частью резервуара.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что профиль (20) имеет прямоугольное поперечное сечение.

3. Устройство по п.1 или 2, отличающееся тем, что патрубок (6) содержит втулку (24), центральное отверстие которой образует отверстие (23) впускного патрубка.

4. Устройство по п.3, отличающееся тем, что оно выполнено с возможностью замены втулки (24) на втулку с другим диаметром центрального отверстия (23).

5. Устройство по п.1 или 2, отличающееся тем, что отверстие (23) впускного патрубка имеет дросселирующее устройство (30).

6. Устройство по п. 5, отличающееся тем, что впускной патрубок (6) включает прочно закрепленную втулку (32), а дросселирующее устройство выполнено в виде закрепленной на втулке (32) дросселирующей гайки (31), при этом отверстие (23) впускного патрубка образовано соосными друг с другом центральными отверстиями втулки (32) и дросселирующей гайки (31).

7. Устройство по п.6, отличающееся тем, что оно выполнено с возможностью замены дросселирующей гайки (31) на дросселирующую гайку (31) с другим диаметром центрального отверстия (30).

8. Устройство по любому из пп.1-7, отличающееся тем, что элемент (4) для подачи жидкости содержит впускной трубчатый соединительный элемент (29), который прочно соединен с распределительной трубой (5) наклонно к распределительной трубе в плоскости последней.

9. Устройство по любому из пп.1-8, отличающееся тем, что первая группа отверстий (23) впускных патрубков, предпочтительно каждое второе отверстие (23), расположена в нижней части распределительного канала (22), а вторая группа отверстий (23) впускных патрубков, предпочтительно каждое другое отверстие (23), расположена в верхней части распределительного канала (22).

Описание изобретения к патенту

Данное изобретение относится к устройству для обработки пульпы из содержащих целлюлозу волокнистых материалов обрабатывающей жидкостью, содержащему вертикальный резервуар со стенкой, имеющей форму тела вращения, установленный в резервуаре фильтровальный элемент для отделения жидкости от пульпы, а также элементы для подачи обрабатывающей жидкости внутрь резервуара, содержащие установленные концентрично снаружи резервуара распределительные трубы и впускные патрубки, присоединяющие каждую из распределительных труб к резервуару.

Используемые ранее в устройствах упомянутого типа распределительные трубы имеют форму колец, смонтированных на некотором удалении от имеющей форму тела вращения стенки резервуара, которая обычно имеет форму цилиндра. Кольцевые трубы соединены с внутренней частью резервуара через впускные патрубки, каждый из которых имеет входную соединительную часть и трубчатое колено, которые соединены друг с другом посредством фланцевого/болтового соединения. Как можно заметить, такое устройство с навешенными снаружи кольцевыми трубами, когда входные соединительные части впускных патрубков должны быть вставлены в высверленные отверстия в цилиндрической стенке и прочно приварены к последней перед или после осуществления фланцевого/болтового соединения, требует значительных трудозатрат при изготовлении и сборке. Подгонка и приварка многих различных элементов достаточно сложна. Для того, чтобы изготовить кольцевые трубы, их следует изогнуть с использованием сложного индукционного метода, требующего специального оборудования, которое обычно отсутствует на месте изготовления устройства /US N 5187956, кл. D 21 D 5/04, 1993 г. Однако одним из наиболее существенных недостатков является то, что кольцевые трубы и впускные патрубки, которые в свою очередь включают входные трубчатые соединительные части и трубчатые колена, до поставки должны быть предварительно собраны в цеху для проведения испытаний, после чего их разбирают и составные части маркируют. После доставки на место использования их вновь собирают согласно выполненной маркировке. За этой окончательной сборкой следует сложная и трудоемкая работа по изоляции промывочного устройства, поскольку должна быть изолирована каждая отдельная кольцевая труба, а также должна быть установлена изоляция у цилиндрической стенки, так чтобы она проходила внутри изоляции кольцевой трубы. Кроме того, необходимо изготовить сложные изоляционные кожухи с эксцентриковыми зажимами, а затем установить их вокруг трубчатых колен и фланцевых/болтовых стыков. Поскольку изоляция кольцевых труб и впускных патрубков является недостаточной, то в целях предотвращения угрозы замерзания жидкости требуется подогрев кольцевых труб электрическим током. Вследствие того, что кольцевые трубы имеют круглое поперечное сечение, достаточно затруднительно осуществить присоединение трубчатой соединительной части к кольцевым трубам по касательной или в другом наклонном направлении, поэтому трубчатую соедини тельную часть присоединяют радиально. При этом жидкость при работе расходится по кольцевой трубе в обоих направлениях, повышается риск застоя жидкости на диаметрально противоположной стороне и сопряженная с этим явлением опасность накопления волокна и полного или частичного засорения кольцевой трубы. В результате того, что впускные патрубки расположены над соответствующей кольцевой трубой, при прерывании работы не может быть осуществлен дренаж остатков жидкости из системы в резервуар.

Цель данного изобретения состоит в том, чтобы значительно уменьшить упомянутые недостатки, а во многих случаях исключить их полностью, обеспечив промывочное устройство функционально и конструктивно более совершенными элементами для подачи обрабатывающей жидкости, которые были бы более просты в изготовлении и более легко монтировались по сравнению с использовуемыми ранее элементами для подачи жидкости, и которые можно было бы установить в цехе окончательно без необходимости демонтажа перед отправкой, что позволяет упростить изоляцию резервуара и элементов для подачи жидкости и повысить безопасность работы.

Предлагаемое устройство по сути отличается тем, что каждая распределительная труба образована профилем и противоположной частью имеющей форму тела вращения стенки, при этом профиль прочно приварен непосредственно к стенке, имеющей форму тела вращения, и вместе с упомянутой частью стенки ограничивает замкнутый кольцевой распределительный канал, а каждый впускной патрубок имеет отверстие, проходящее через упомянутую часть стенки и соединяющее распределительный канал с внутренней частью резервуара. Далее изобретение описано более подробно со ссылками на чертежи.

Фиг. 1 изображает вид сбоку части работающего с использованием давления диффузионного аппарата, который снабжен предназначенными для подачи жидкости элементами известной конструкции.

Фиг. 2 изображает поперечный разрез по линии II-II фиг. 1.

Фиг. 3 изображает части двух соседних предназначенных для подачи жидкости элементов диффузионного аппарата, показанного на фиг. 1.

Фиг. 4 изображает вид сбоку части диффузионного аппарата, снабженного предлагаемыми согласно данному изобретению элементами для подачи жидкости.

Фиг. 5 изображает поперечный разрез по линии V-V фиг. 4.

Фиг. 6 изображает поперечный разрез по линии VI-VI фиг. 5.

Фиг. 7 изображает поперечный разрез по линии VII-VII фиг. 5.

Фиг. 8 изображает поперечный разрез, подобный разрезу на фиг. 7, но показывающий другой вариант выполнения предлагаемого впускного патрубка.

На фиг. 1 схематично показано промывочное устройство типа работающего с использованием давления диффузионного аппарата, предназначенное для обработки пульпы со средней плотностью 6-18%. Промывочное устройство имеет герметичный вертикальный, резервуар 1 с имеющей форму, тела вращения стенкой 2, которая в изображенном варианте выполнения является цилиндрической. При необходимости эта стенка может иметь иную, например, коническую форму. Диаметр цилиндрической стенки такого нормальных размером промывочного устройства превышает 1 м и обычно составляет около 2-3 м. Пульпа течет от верхнего входного отверстия к нижнему выходному отверстию (не показаны) резервуара 1. Фильтровальный элемент 3, предназначенный для отвода жидкости из пульпы, проходящей через фильтровальные поверхности фильтровального элемента 3, установлен концентрично внутри резервуара 1, при этом отводимая жидкость удаляется из резервуара через один или несколько выходных отверстий (не показаны).

Снаружи резервуара расположены элементы 4 для подачи в пульпу соответствующей обрабатывающей жидкости, которая замещает или вытесняет соответствующее количество жидкой фазы в пульпе через фильтровальный элемент 3. Эти элементы 4 для подачи жидкости включают несколько кольцевых распределительных труб 5 (например, 12 труб), которые расположены концентрично снаружи на некотором удалении от цилиндрической стенки 2. Каждая распределительная труба 5 сообщается с внутренней частью резервуара 1 через впускные патрубки 6, которые одновременно выполняют роль несущих и монтажных элементов для крепления распределительных труб 5 к цилиндрической стенке 2. Каждый впускной патрубок 6 имеет трубчатое колено 7 и радиально направленную трубчатую соединительную часть 8, которая входит в отверстие 9 в цилиндрической стенке 2 и посредством сварки жестко прикреплена к последней. Колено 7 и трубчатая соединительная часть 8 посредством фланцевого/болтового соединения жестко прикреплены друг к другу. К колену 7 прочно приварен небольшой штуцер 16 для создания прямого канала, ведущего внутрь трубчатой соединительной части 8 и предназначенного для ее чистки, когда заглушка со штуцера 16 снята. Колено 7 и фланцевое/болтовое соединение 10 закрыты съемным изоляционным кожухом 11. Обрабатывающую жидкость закачивают в распределительную трубу 5 через трубчатую соединительную часть 17, расположенную радиально относительно распределительной трубы 5, так что при этом обрабатывающая жидкость распределяется к впускным патрубкам 6 в обоих направлениях. Позицией 12 обозначена изоляция вокруг распределительной трубы 5, а позицией 13 - изоляция вокруг цилиндрической стенки 2. Внутри резервуара 1 расположены несколько цилиндрических экранов 14, предназначенных для распределения в резервуаре обрабатывающей жидкости, которая втекает через каждую расположенную в одной горизонтальной плоскости группу впускных патрубков 6 и затем течет по соответствующему кольцевому зазору 15, ограниченному экраном 14.

Описанный выше и изображенный на фиг. 1-3 вариант выполнения элементов 4 для подачи жидкости относится к известному устройству, которому свойственен ряд отмеченных выше недостатков.

На фиг. 4 схематично изображена часть подобного промывочного устройства, в котором элементы 4 для подачи жидкости выполнены в соответствии с данным изобретением. Собственно промывочное устройство в основном имеет такую же конструкцию, что и промывочное устройство на фиг. 1, при этом для обозначения эквивалентных или одинаковых конструктивных элементов или конструктивных элементов с теми же функциями использованы одинаковые позиции. В целях упрощения на поперечном разрезе на фиг. 5 фильтровальный элемент не показан.

Предназначенные для подачи жидкости элементы 4 в данном случае также состоят из нескольких распределительных труб 5, но выполненных и расположенных совсем иным образом. В предлагаемом устройстве каждая распределительная труба 5 образована выступающим радиально открытым внутрь профилем 20 и противоположной частью 21 цилиндрической стенки 2, при этом профиль 20 прочно приварен непосредственно к цилиндрической стенке 2 так, что между ним и частью 21 цилиндрической стенки заключен кольцевой концентричный распределительный канал 22. Элементы 4 для подачи жидкости включают несколько впускных патрубков 6, которые согласно изобретению имеют радиальные отверстия 23, проходящие через часть 21 цилиндрической стенки и соединяющие распределительный канал 22 с внутренней частью резервуара 1, в которой имеется вертикальный кольцевой зазор 15, ограниченный экраном 14. Поскольку распределительная труба 5 прочно закреплена на наружной стороне цилиндрической стенки 2, то полностью отпадает необходимость наружной укладки каких-либо труб.

В наиболее простом варианте устройства каждое из таких отверстий выполнено в виде радиальных расточенных отверстий в цилиндрической стенке 21. Однако такой вариант выполнения может быть использован только в случае, когда известны фактическая производительность и давление в распределительном канале и внутри резервуара, так что размеры расточенных отверстий с самого начала могут быть выбраны правильно, обеспечивая возможность подачи в единицу времени одного и того же количества обрабатывающей жидкости через все расточенные отверстия, отходящие от одного и того же канала 22. Если расточенное отверстие преднамеренно или непреднамеренно сделано излишне большого диаметра, то могут быть предусмотрены дросселирующие средства, например, выполненные в вида наложенной на расточенное отверстие шайбы, имеющей центральное отверстие, диаметр которого меньше диаметра расточенного отверстия. Такие шайбы легко заменяемы, что дает возможность обеспечить степень дросселирования в соответствии с данными условиями работы путем подбора шайбы из комплекта шайб с различными диаметрами отверстия.

В изображенном на фиг. 6 и 7 варианте выполнения устройства каждое отверстие 23 представляет собой центральное отверстие втулки 24, ввинченной в имеющее резьбу расточенное отверстие 25, выполненное в части 21 цилиндрической стенки. Подобно описанной выше шайбе, втулка достаточно легко может быть заменена на другие втулки с иными диаметрами центральных отверстий 23, так что устройство может быть приспособлено к конкретным условиям 1 работы с одинаковой скоростью подачи обрабатывающей жидкости из распределительного канала через все втулки 24, имеющие одинаковый диаметр центрального отверстия. Соосно с каждым отверстием 23 на наружной вертикальной стенке профиля имеется штуцер 26, который может быть плотно закрыт ввернутой в него пробкой 27. При удалении пробки 27 обеспечивается возможность доступа через окно 28 в штуцере 26 к распределительному каналу 22 и втулке 24, при этом через окно 28 может быть введен инструмент для удаления внутренней втулки 24 и замены ее на другую. Кроме того, в случае необходимости распределительный канал 22 и отверстие 23 могут быть очищены от накопившегося волокна через штуцер 26.

Каждая распределительная труба 5 имеет наружный впускной трубчатый соединительный элемент 29, соединенный трубопроводом (не показан) с источником обрабатывающей жидкости. Впускной трубчатый соединительный элемент расположен наклонно к наружной окружности профиля 20, по касательной или близко к касательной, так что при этом хорда, пересекающая наружную окружность, образует сектор с углом от 0^o (что соответствует тангенциальному направлению) до угла около 50^o. В изображенном на фиг. 5 варианте выполнения этот сектор составляет около 47^o. Поскольку впускной трубчатый соединительный элемент 29 расположен под углом к распределительной трубе 5, обрабатывающая жидкость течет по распределительному каналу 22 в одном направлении, при этом отсутствуют места застоя жидкости и значительно снижен риск накопления волокна.

Предпочтительно, чтобы профиль 20 имел прямоугольное поперечное сечение, как это изображено на фиг. 6 и 7. Его целесообразно выполнить непосредственно на цилиндрической стенке в виде двух прочно приваренных к стенке под прямым углом и отстоящих друг от друга на заданное расстояние пластин, после чего еще одну пластину прочно приваривают к наружным краям уже закрепленных пластин. Прямоугольная форма распределительной трубы 5 обладает тем преимуществом, что она способствует обеспечению безопасности и прочности приварки впускного трубчатого соединительного элемента 29 под наклоном к плоскости наружной пластины, а также обеспечивает надлежащий и симметричный профиль потока.

Предпочтительно, чтобы каждая первая группа из двух смежных отверстий 23, предпочтительно каждое второе было выполнено в нижней части распределительного канала 22, а другая группа из этих двух смежных отверстий 23 предпочтительно, каждое другое отверстие было выполнено в верхней части распределительного канала 22, как это показано на фиг. 6 и 7 соответственно. Таким образом, в процессе работы продувка распределительного канала 22 может осуществляться через расположенные выше отверстия 23, а волокна более легко могут быть удалены из распределительного канала через расположенные ниже отверстия 23. Таким образом обеспечивается доступность всего распределительного канала 22 в каждом поперечном сечении для поступления и распределения обрабатывающей жидкости.

На фиг. 8 изображен другой вариант выполнения, в котором отверстие 23 снабжено дросселирующим устройством, образованным центральным отверстием 30 в сменной дросселирующей гайке 31, которая навернута на наружную резьбу втулки 32, вставленной в расточенное отверстие 33, выполненное в части 21 цилиндрической стенки, и прочно приваренной к последней. Такая дросселирующая гайка 31 через окно 28 при снятой пробке 27 может быть легко заменена на дросселирующую гайку с другим диаметром центрального отверстия 30.

Благодаря предлагаемому выполнению элементов для подачи жидкости достигается значительное снижение стоимости изготовления и обеспечивается большая компактность промывочного устройства, как это наглядно видно из сопоставления устройств на фиг. 1 и 4. Изоляция 34 становится более простой, а внутреннее защищенное расположение отверстий 23, проходящих через часть 21 цилиндрической стенки, предполагает отсутствие необходимости в электрическом подогреве распределительного канала 22. Кроме того, данное изобретение позволяет упростить конструкцию верхней части промывочного устройства, поскольку используемый ранее пластиковый кожух может быть заменен простой стержневой системой и изолирующей пластиной. Дополнительное преимущество состоит в том, что расположенные ниже отверстия 23 позволяют большей части находящейся в распределительных каналах 22 жидкости самопроизвольно стекать в резервуар, когда промывочное устройство отключено на обслуживание или в случае прерывания работы по иным причинам.