用于由纖維素纖維的水懸浮液生產(chǎn)纖維素幅材的系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用于由纖維素纖維的水懸浮液生產(chǎn)纖維素幅材或片材的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括：造紙機(jī)，其具有至少一個(gè)流漿箱（3）和一個(gè)成型網(wǎng)（5）；混合段（15），其用于纖維素纖維的漿體；稀釋段（17），其中，來自所述混合段（15）的纖維素纖維的漿體用來自造紙機(jī)（2）的水稀釋，以形成纖維素纖維的水懸浮液；從稀釋段（17）到造紙機(jī)（2）的流體連接件（23）?；旌隙伟ň哂胸Q直延伸的管狀本體的混合器（51），在所述豎直延伸的管狀本體中切向地導(dǎo)入水流和纖維流和/或水和化學(xué)添加劑的至少兩個(gè)進(jìn)給管道。進(jìn)入混合器的管狀本體的所述流被混合并且被進(jìn)給到設(shè)有機(jī)械混合器的機(jī)器罐（65）。
【專利說明】用于由纖維素纖維的水懸浮液生產(chǎn)纖維素幅材的系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及借助濕式系統(tǒng)、即由纖維素纖維的水懸浮液開始生產(chǎn)纖維素材料的幅材或片材，所述纖維素材料的幅材或片材尤其是紙張，例如(但不排外地)是棉紙或類似物。更具體地，本發(fā)明涉及與混合懸浮液中的纖維有關(guān)的創(chuàng)新以及與稀釋用于生產(chǎn)纖維素幅材的混合物有關(guān)的創(chuàng)新。
【背景技術(shù)】
[0002]使用傳統(tǒng)濕式系統(tǒng)的紙張生產(chǎn)形成纖維素纖維的水懸浮液，其可能具有諸如染料、耐濕樹脂或類似物的其它添加劑，并將該懸浮液供給到成型網(wǎng)(forming wire)上。懸浮液依據(jù)待生產(chǎn)的紙張的類型包括非常低的重量百分比的固體材料，所述重量百分比典型地介于0.1%與1.2%之間。通過排水系統(tǒng)、抽吸系統(tǒng)、壓縮系統(tǒng)和/或加熱系統(tǒng)，含水量逐漸減小，直到獲得在它們之間粘著的纖維素纖維的幅材為止，所述纖維素纖維的幅材可以被進(jìn)一步處理，例如被卷繞，以形成卷軸，所述卷軸意欲用于隨后處理以用于生產(chǎn)用于消費(fèi)的制品。
[0003]水中的纖維素纖維的懸浮液通過所謂的流漿箱(headbox)進(jìn)給到成型網(wǎng)。流漿箱被供給有非常高的懸浮液流，從所述懸浮液流提取大量的水，所述大量的水在幅材成型區(qū)中被排出，使所述大量的水再循環(huán)，以稀釋纖維素纖維的漿體，所述纖維素纖維的漿體含有按重量在2.5%至4%量級的較高量的水中的纖維素纖維。
[0004]整個(gè)生產(chǎn)循環(huán)包括使用大量設(shè)備部件，例如，混合罐和收集系統(tǒng)、用于借助來自與成型網(wǎng)相關(guān)聯(lián)的排水區(qū)域的水稀釋混合物的系統(tǒng)、用于改變纖維的質(zhì)量的機(jī)械，諸如此類。
[0005]在纖維素材料的生產(chǎn)中，頻繁地需要從一種類型的生產(chǎn)例如通過改變纖維素生產(chǎn)中的面紗的顏色、纖維的性質(zhì)和/或化學(xué)添加劑、紙重等而切換到另一種類型的生產(chǎn)。當(dāng)纖維素幅材或某一類型的幅材的生產(chǎn)切換到例如不同顏色的或甚至含有不同的化學(xué)添加劑的不同的纖維素幅材的生產(chǎn)時(shí)，在某些情況下，必須清空整個(gè)系統(tǒng)以避免用于生產(chǎn)第一種類型的材料的懸浮液與用于生產(chǎn)第二種類型的材料的懸浮液之間相互污染。這尤其在變色的情況下出現(xiàn)。在其它情況下，在從一種生產(chǎn)例如通過改變纖維的性質(zhì)而過渡到另一種生產(chǎn)中，有其中設(shè)備持續(xù)生產(chǎn)的短暫階段，但是如此生產(chǎn)的纖維素材料是不可用的，并且必須被丟棄。在兩種情況下，諸如罐、大桶等各種機(jī)械和設(shè)備部件的大體積涉及釋放大量的纖維、化學(xué)添加劑、水，等等。
[0006]因此，需要開發(fā)出一種緊湊的設(shè)備，其具有較少數(shù)量的部件和/或具有減小體積的同樣部件，以便使系統(tǒng)中存在的水和纖維的總量降低，從而減少上述問題。
[0007]EP-A-0969142公開了一種系統(tǒng)，其構(gòu)造成減少循環(huán)中的水量，用于上述目的。根據(jù)該公布的內(nèi)容，尤其消除了原水的收集罐，所述原水即是在纖維素纖維的水懸浮液已經(jīng)從流漿箱分配到成型網(wǎng)上之后從纖維素纖維的水懸浮液提取的、來自纖維素幅材的成型區(qū)的水。該已知的系統(tǒng)設(shè)置成用于用簡單的管或管道替換原水的收集和積蓄罐，所述原水即是來自纖維素幅材或片材的成型區(qū)的水，所述簡單的管或管道將原水進(jìn)給到用于再循環(huán)的離心泵，所述離心泵通常稱為風(fēng)扇式泵。在管中，具有較高濃度的固體的纖維素纖維的一個(gè)或多個(gè)混合物被混合到原水的主流中，所述較高濃度的固體來自例如制備罐和/或來自流漿箱。
[0008]用于生產(chǎn)紙張的該設(shè)備和對應(yīng)方法沒有有效地解決在設(shè)備中循環(huán)的纖維的量的問題，所述在設(shè)備中循環(huán)的纖維的量由于存在許多設(shè)備部件而總是保持非常高，在該許多設(shè)備部件中發(fā)生纖維纖維素的水漿體積聚和停駐。
[0009]在圖15中示出用于生產(chǎn)諸如棉紙的幅材的纖維素纖維的幅材的另一種已知的系統(tǒng)。該設(shè)備總體上由200指示。設(shè)備包括造紙機(jī)201。這種造紙機(jī)可以依據(jù)待生產(chǎn)的紙張的類型而具有不同的構(gòu)造。在所示的示例中，造紙機(jī)201包括流漿箱203、第一成型網(wǎng)205、租206和單烘缸(Yankee cylinder) 207。所述造紙機(jī)還可以具有不同的構(gòu)造；例如,所述造紙機(jī)可以具有帶一個(gè)或多個(gè)成型網(wǎng)的雙成型網(wǎng)或平面板、遞紙網(wǎng)和用于干燥紙張的一個(gè)或多個(gè)缸。
[0010]附圖標(biāo)記210指示混合纖維素纖維的水漿體的段。段210包括帶攪拌器的第一混合罐211和用于對機(jī)器給料的第二給料罐213，第二給料罐213也配備有攪拌器。在混合罐中傳送有長纖維、短纖維、廢料、回收的纖維、化學(xué)添加劑或其它的混合懸浮液。在混合罐中，攪拌器使混合物變均勻，所述混合物繼而從混合罐211的底部提取并且通過泵215提升以用于對機(jī)器罐(machine tank) 213給料。用219指示稀釋段，在所述稀釋段中來自造紙機(jī)的原水與從段210進(jìn)給的纖維素纖維的水漿體混合。稀釋段219包括除氣器221，所述除氣器221減少在來自造紙機(jī)201中的幅材成型區(qū)的原水中的空氣含量。原水從除氣器221在平靜的沉降通道223中流動(dòng)并且被收集在收集罐225中。從收集罐225處，通過離心泵227 (風(fēng)扇式泵)，水流被抽吸并沿著導(dǎo)管229與被例如來自恒位罐(constant level tank)231的纖維素纖維的水漿體混合(所述混合物通過泵233從機(jī)器罐213傳送到所述恒位罐231)，并且與流漿箱的再循環(huán)的混合物混合。來自收集罐225的水流與來自恒位罐231的漿體流之間的比率設(shè)定成使得獲得待進(jìn)給到流漿箱203的、具有期望的百分比的固體物質(zhì)的纖維素纖維的懸浮液。例如，從來自罐225的基本沒有纖維的水流和具有大約2.5%至4%的固體含量的纖維素纖維的水漿體，獲得具有0.1%至1.2%的量級的固體含量的纖維素纖維的懸浮液。該懸浮液通過經(jīng)由導(dǎo)管241連接到離心泵227的所謂的粗濾器(strainer)239進(jìn)給到流漿箱203。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011]根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例，提供一種用于由纖維素纖維的水懸浮液生產(chǎn)纖維素幅材或片材的設(shè)備，所述設(shè)備包括:
[0012]-造紙機(jī)，其包括至少一個(gè)流漿箱和一個(gè)成型網(wǎng)；
[0013]-混合段，其用于纖維素纖維的漿體；
[0014]-稀釋段，其中，來自所述混合段的纖維素纖維的漿體用來自造紙機(jī)的水稀釋，以形成纖維素纖維的水懸浮液；
[0015]-從稀釋段到造紙機(jī)的流體連接件。
[0016]所述混合段包括具有豎直延伸的管狀本體的混合器，在所述豎直延伸的管狀本體中切向地導(dǎo)入水和纖維的流和/或水和化學(xué)添加劑的流的至少兩個(gè)進(jìn)給管道。通過所述至少兩個(gè)進(jìn)給管道引入的流在所述管狀本體中由于下降和切向運(yùn)動(dòng)而彼此混合，不需要靜態(tài)或動(dòng)態(tài)攪拌器。管狀本體與下方的機(jī)器罐流體連接，所述機(jī)器罐即收集通過在混合器中和在將混合器和罐連接起來的下方管道中發(fā)生混合所得到的漿體的罐或容器。機(jī)器罐有利地設(shè)有例如具有豎直或水平軸線的至少機(jī)械混合器，并且機(jī)器罐與稀釋段流體連接。因此，該設(shè)備與傳統(tǒng)系統(tǒng)相比具有更小的體積，并且因此，如果清空系統(tǒng)來改變產(chǎn)品，或在一種類型的生產(chǎn)過渡到另一種類型的生產(chǎn)的情況下，纖維、化合物和水將有更少的損失。事實(shí)上，如以下將解釋的，混合器和機(jī)器罐的總體積顯著小于在用于混合漿體的傳統(tǒng)設(shè)備中通常串聯(lián)使用的兩個(gè)罐的體積。該不同的構(gòu)造還允許有可觀的能源節(jié)約，這是由于它整個(gè)地消除了在傳統(tǒng)設(shè)備中所存在的兩個(gè)罐的攪拌器中的一個(gè)。在混合器中發(fā)生的混合和在接下來的機(jī)器罐中的漿體的轉(zhuǎn)移不需要轉(zhuǎn)動(dòng)本體，所述轉(zhuǎn)動(dòng)本體例如是攪拌器或泵的泵葉輪。
[0017]根據(jù)有利的實(shí)施例，在所述機(jī)器罐和所述稀釋段之間不存在其它的中間罐。
[0018]為了更加有效地操作設(shè)備，混合器可以有利地通過優(yōu)選地具有多個(gè)曲率的彎曲的連接管道連接到在下方的機(jī)器罐，所述多個(gè)曲率即彼此串聯(lián)連接的兩個(gè)或更多個(gè)彎曲部。
[0019]根據(jù)有利的實(shí)施例，混合器具有例如筒形或錐形或部分筒形和部分錐形的空的內(nèi)部體積，所述空的內(nèi)部體積通過基本平滑的壁界定，沒有擋板、翅片、偏轉(zhuǎn)器或其它靜態(tài)混合元件。由于流的切向或基本切向的取向而使進(jìn)入混合器的流混合。對于切向，意味著這樣的流的取向，即，在所述取向中流相對于管狀本體的軸線優(yōu)選地傾斜了約90°并且布置在混合器的管狀本體的周邊壁附近。
[0020]混合器具有至少兩個(gè)供給導(dǎo)管。兩個(gè)供給導(dǎo)管可以用于導(dǎo)入纖維的水懸浮液的流和含有試劑或化學(xué)添加劑的流?；蛘?，兩個(gè)導(dǎo)管可以用于進(jìn)給兩種不同的纖維的水懸浮液的兩個(gè)流，例如分別含有長纖維和短纖維的纖維的水懸浮液的兩個(gè)流。優(yōu)選地，在某些實(shí)施例中，混合器具有多于兩個(gè)的供給導(dǎo)管，從而能夠進(jìn)給例如兩種或更多種不同類型的纖維素纖維的水懸浮液和含有諸如染料、耐濕樹脂或其它的化學(xué)試劑的流。
[0021]在某些實(shí)施例中，混合器的管狀本體包括筒形腔體，所述筒形腔體具有基本圓形的橫截面和基本豎直的軸線，所述筒形腔體對應(yīng)地與用于供給流的所述導(dǎo)管切向地連接。在有利的實(shí)施例中，筒形腔體在下部連接到中空的截錐體，所述中空的截錐體具有向下減小的橫截面，并且在下部限定朝向下方的機(jī)器罐的出口開口。中空的截錐體構(gòu)成筒形腔體的延伸部和在將其與機(jī)器罐連接的下方管道上的連接器，所述機(jī)器罐相對于混合器有利地位于更低的高度處。
[0022]有利地，稀釋段可以包括用于來自造紙機(jī)的水的沉降通道。沉降通道可以有利地在沉降通道的第一區(qū)中設(shè)有抗泡板，以便保留形成在來自造紙機(jī)的再循環(huán)水的表面上的泡沫。這避免所述泡沫的任何再循環(huán)。
[0023]在有利的實(shí)施例中，稀釋段包括從頂部延伸到底部的至少一個(gè)管，其具有連接到沉降通道的入口和連接到泵的出口，所述泵將纖維素纖維的水懸浮液從稀釋段進(jìn)給到造紙機(jī)的流漿箱。有利地，在入口和出口之間插入導(dǎo)管，所述導(dǎo)管進(jìn)給來自所述混合段的漿體水纖維素纖維。在有利的實(shí)施例中，還預(yù)見到加入用于來自流漿箱的水的再循環(huán)管道。
[0024]依據(jù)設(shè)備要生產(chǎn)的幅材或片材纖維素材料的類型，流漿箱可以是單層或多層類型的，所述多層例如是雙層。當(dāng)流漿箱是多層類型時(shí)，有利地設(shè)置用于供給水和稀釋懸浮液的管道，所述管道的數(shù)量與流漿箱的層的數(shù)量對應(yīng)。[0025]在有利的實(shí)施例中，管道與沉降通道的底部流體連接并且從沉降通道的底部向下延伸。
[0026]在某些優(yōu)選的實(shí)施例中，系統(tǒng)在稀釋段中設(shè)置至少一個(gè)除氣器以在來自造紙機(jī)的原水放置在沉降通道中之前從所述原水的流去除空氣。除氣器例如可以包括外壁和內(nèi)壁，所述外壁和內(nèi)壁在它們之間限定中間體積，所述內(nèi)壁是可滲透的并且與基本切向的進(jìn)水口和通氣孔流體連接。
[0027]以下說明并且在所附權(quán)利要求書中進(jìn)一步限定其它特征和實(shí)施例，所附權(quán)利要求書形成本說明書的一體的部分。以上簡要的說明識別出本發(fā)明的各種實(shí)施例的特征，以便可以更好地理解以下詳細(xì)的說明，并且使得可以更好地理解本技術(shù)的貢獻(xiàn)。當(dāng)然，后面將說明并且在所附權(quán)利要求書中將揭示本發(fā)明的其它特征。應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明的各種實(shí)施例在其應(yīng)用中不限于以下說明中說明的或附圖中所示的部件的構(gòu)造和布置的細(xì)節(jié)。本發(fā)明可以在其它實(shí)施例中以各種方式實(shí)施并且置于實(shí)踐中。此外，應(yīng)當(dāng)理解，本文所使用的措辭和術(shù)語僅用于說明的目的，并且不應(yīng)當(dāng)被限制地考慮。
[0028]因此，本領(lǐng)域的技術(shù)人員將理解，本發(fā)明所基于的概念可以用作用于設(shè)計(jì)實(shí)施本發(fā)明的各種目的的其它結(jié)構(gòu)、其它方法和/或其它系統(tǒng)的基礎(chǔ)。因此，重要的是本權(quán)利要求書被認(rèn)為是包括不脫離本發(fā)明的精神和范圍的那些的等同結(jié)構(gòu)。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0029]將通過以下說明和附圖更好地理解本發(fā)明，附圖示出根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)的實(shí)際實(shí)施例。更具體地:
[0030]圖1是實(shí)施本發(fā)明的系統(tǒng)的簡圖；
[0031 ] 圖2和3是根據(jù)相對于彼此轉(zhuǎn)動(dòng)了 90 °的兩個(gè)觀測點(diǎn)的機(jī)器罐和在其入口側(cè)處的上方的纖維混合器兩個(gè)側(cè)視圖，圖2是沿著圖3的線I1-1I得到的視圖，并且圖3是沿著圖2的線II1-1II得到的視圖；
[0032]圖4是圖2和3的混合器的放大的側(cè)視圖；
[0033]圖5是沿著圖4的線V-V得到的剖視圖；
[0034]圖6是在用于對雙層流漿箱給料的構(gòu)造中，沿著圖7的線V1-VI得到的、用于用來自紙張的成型區(qū)的原水稀釋纖維素漿體的段的正視圖；
[0035]圖7是沿著圖6的線VI1-VII得到的側(cè)視圖；
[0036]圖8是沿著管的終端部件的中線得到的截面，所述管用于用原水稀釋來自用于混合水漿體的段的纖維素漿體；
[0037]圖9是沿著圖7的線IX-1X得到的平面圖；
[0038]圖10和11是在用于將纖維素纖維的水懸浮液供給到單層流漿箱的構(gòu)造中，沿著稀釋段的圖12的線X-X和X1-XI得到的兩個(gè)側(cè)視圖；
[0039]圖12是沿著圖10和11的線XI1-XII得到的平面圖；
[0040]圖13是沿著圖12的線XII1-XIII得到的局部剖視圖；
[0041]圖14是稀釋段的除氣器的段的透視圖；和
[0042]圖15是已經(jīng)說明的現(xiàn)有技術(shù)設(shè)備的簡圖?！揪唧w實(shí)施方式】
[0043]以下示例性實(shí)施例的詳細(xì)說明參照附圖。在不同附圖中，相同的附圖標(biāo)記指示相同的或類似的元件。此外，不必按比例繪制附圖。以下詳細(xì)的說明不限制本發(fā)明。相反，本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求書限定。
[0044]本說明書中涉及到的“一實(shí)施例”或“該實(shí)施例”或“某些實(shí)施例”指的是參照在所述對象的至少實(shí)施例中所包含的實(shí)施例說明的特殊部件、結(jié)構(gòu)或元件。因此，短語“在一實(shí)施例中”或“在該實(shí)施例中”或“在某些實(shí)施例中”在本說明書的各個(gè)方面不必是相同的或不必指的是相同的實(shí)施例。此外，特定部件、結(jié)構(gòu)或元件可以在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例中以任何適當(dāng)?shù)姆绞浇M合。
[0045]圖1示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的設(shè)備的簡圖。設(shè)備總體上由I指示。附圖標(biāo)記2指示用于生產(chǎn)纖維素層片的造紙機(jī)，所述纖維素層片例如是棉紙幅材。造紙機(jī)2可以依據(jù)待生產(chǎn)的纖維素片材或幅材的類型而具有各種構(gòu)造。在圖1中示意性地示出用于生產(chǎn)棉紙幅材的造紙機(jī)2，但是應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明也可以在用于生產(chǎn)包括紙板在內(nèi)的其它類型的纖維素片材或幅材的設(shè)備中實(shí)施。造紙機(jī)及其下游的部件的結(jié)構(gòu)和構(gòu)造將依據(jù)成品的性質(zhì)或類型而實(shí)施，所述下游的部件尤其是干燥系統(tǒng)。
[0046]在圖1中所示出的示例中，造紙機(jī)2包括成型區(qū)，在該處有流漿箱3。通過流漿箱，纖維素纖維的水懸浮液被進(jìn)給在成型區(qū)中，成型區(qū)被限定在成型網(wǎng)5與傳送氈7之間，在驅(qū)動(dòng)輥上封閉，所述驅(qū)動(dòng)輥適當(dāng)?shù)夭贾靡韵薅▋蓚€(gè)封閉路徑。傳送氈7圍繞成型鼓9被驅(qū)動(dòng)。由于離心力，從流漿箱3進(jìn)給的水懸浮液中的水的大部分從成型區(qū)噴射通過收集通道11，水從所述收集通道11返回到回路中。
[0047]氈7遵循纖維素幅材的供給路徑，直到諸如單烘缸13的干燥本體。從氈7去除幅材并且將其轉(zhuǎn)移到單烘缸13的圓筒形表面待被干燥。從單烘缸去除已干燥的幅材并且使其朝向未示出的進(jìn)一步卷繞的元件前進(jìn)。
[0048]設(shè)備I還包括段15，其用于不同類型的纖維素纖維的一種或多種水漿體彼此混合，并且可能與諸如染料、耐濕樹脂或其它添加劑的化學(xué)添加劑混合?？偟膩碚f，在混合段15中進(jìn)給有至少兩個(gè)不同的流，其中至少一個(gè)是纖維素纖維的懸浮液，而另一個(gè)可以是與第一流不同的纖維的懸浮液，或是含有一種或多種化學(xué)試劑的流。在某些情況下，更多的不同的纖維的懸浮液彼此混合，以及與含有一種或多種化學(xué)試劑的水流混合。
[0049]用于混合纖維素纖維的水漿體的段15包括作為主要元件的混合器和機(jī)器罐或積蓄罐，以下更詳細(xì)地說明。
[0050]附圖標(biāo)記17指示稀釋段，其中，來自造紙機(jī)2中的纖維素幅材的成型區(qū)的水(所謂的設(shè)備的“原水”)與來自用于混合纖維素纖維的水漿體的段15的混合物混合，以獲得具有期望的固體含量的纖維素纖維的水懸浮液，其被進(jìn)給到流漿箱3。
[0051]在所示的實(shí)施例中，段稀釋17包括除氣器或排氣器、沉降通道和稀釋管，以下將更詳細(xì)地說明。
[0052]在圖1的方案中，附圖標(biāo)記19指示泵，其用于將漿體從用于混合纖維素纖維的水漿體的段15的機(jī)器罐或積蓄罐進(jìn)給到稀釋段17。附圖標(biāo)記21指示在段15與段17之間的連接管線。水懸浮液從稀釋段17沿著管線23泵送通過離心泵(風(fēng)扇式泵)99并通過粗濾器25。從粗濾器25，懸浮液供給到造紙機(jī)2的流漿箱3。[0053]在圖1中示意性地示出的實(shí)施例中，設(shè)備I還包括罐27，其收集來自稀釋段17的沉降通道的溢流水、粗濾器25的廢料和從造紙機(jī)2的氈7排出的水。通過泵29，含有纖維和雜質(zhì)的水被進(jìn)給到澄清器(附圖中未示出)。
[0054]圖2至5更詳細(xì)地示出用于混合水漿體的段15的主要部件。
[0055]附圖標(biāo)記51指示其中傳送至少兩個(gè)流的混合器，所述至少兩個(gè)流中的至少一個(gè)含有纖維素纖維，而另一個(gè)含有不同類型的纖維素纖維或含有一種或多種化學(xué)試劑。在某些情況下，混合器51接收多于兩個(gè)的流。在所示的示例中，混合器51可以從分離的導(dǎo)管供給有四種含有不同長度的纖維的水流，和/或供給有化學(xué)試劑。用52、53、55和57指示四個(gè)不同的供給導(dǎo)管。這些導(dǎo)管可以例如分別用于進(jìn)給:長纖維、短纖維、來自由生產(chǎn)纖維素幅材或片材的造紙機(jī)2所生產(chǎn)的廢料的纖維和/或從澄清器回收的纖維。此外，一個(gè)或多個(gè)導(dǎo)管可以用于可能進(jìn)給其它化學(xué)物質(zhì)，例如，染料、耐濕樹脂或其它。所公開的導(dǎo)管的數(shù)量僅僅意在用作示例并且不是限制。在其它構(gòu)造中，導(dǎo)管的數(shù)量可以多于或少于本文所述的示例中的那些。
[0056]在圖4和5中更詳細(xì)地示出混合器51的結(jié)構(gòu)。如在這些圖中所示，并且尤其在圖5的剖視圖中，在該實(shí)施例中，混合器51包括管狀本體61，其具有分別用61A和61B指示的兩個(gè)搭接的部分。上部分61A具有基本筒形形狀，其橫截面優(yōu)選地是圓形。下部分61B具有向下漸縮的截錐體形狀。在下區(qū)中，混合器51的管狀本體61連接到朝向用于混合纖維素纖維的水漿體的段15的機(jī)器罐65的連接導(dǎo)管。機(jī)器罐65與混合器51的輸出相比放置在更低的高度處。
[0057]管狀本體61的內(nèi)部有利地沒有動(dòng)態(tài)攪拌器(例如，旋轉(zhuǎn)式攪拌器)和靜態(tài)攪拌器(即，由固定在管狀體積內(nèi)部的膜片、壁或擋板構(gòu)成)。
[0058]導(dǎo)管52、53、55、57的連接件52A、53A、55A和57A的輸出在由混合器51的管狀本體61的上部分61A所限定的筒形腔體的內(nèi)部，所述輸出以基本切向的取向進(jìn)給纖維和/或化學(xué)添加劑，如由圖5的剖視圖示出。這樣，其中有懸浮的纖維的水流和/或含有化學(xué)添加劑的水流在通過重力下降時(shí)被迫在管狀本體61的筒形部分61A內(nèi)部遵循旋渦路徑。在截頭圓錐部分6IB中，在管狀本體61的出口 61C處收集通過混合來自導(dǎo)管52、53、55和57的部分流所得到的流。
[0059]管狀本體61借助連接導(dǎo)管63與下方的機(jī)器罐或積蓄罐連接。在機(jī)器罐65內(nèi)部，設(shè)有例如被電動(dòng)馬達(dá)69驅(qū)動(dòng)的攪拌器67。所述攪拌器可以具有豎直或水平轉(zhuǎn)動(dòng)軸線。根據(jù)附圖中示出的示例，所述攪拌器具有豎直軸線A-A并且包括由圖2中的附圖標(biāo)記70指示的轉(zhuǎn)子。
[0060]連接導(dǎo)管63具有曲線形狀。
[0061]在所示的示例中，連接導(dǎo)管包括第一彎曲部63A、第二彎曲部63B和第三彎曲部63C。第一彎曲部63A將導(dǎo)管63的第一基本豎直連接部分63D連接到第一基本水平部分63E。彎曲部63B將第一基本水平部分63D連接到第二基本水平部分63F，并且彎曲部63C將第二基本水平部分63F連接到連接導(dǎo)管63的第二基本豎直段63G。在其它實(shí)施例中，可以設(shè)置不同數(shù)量(更多或更少)的彎曲部。
[0062]這樣，纖維素纖維的水漿體的流從管狀本體61的底部傳送到機(jī)器罐65中，在機(jī)器罐65中漿體形成原料，所述原料通過攪拌器67保持運(yùn)動(dòng)以防止纖維沉降并且能夠允許混合物中所含有的化學(xué)物質(zhì)起反應(yīng)。
[0063]混合器51連同其排放導(dǎo)管63 —起允許形成不同纖維素纖維和任何化學(xué)添加劑的均質(zhì)混合物，組合和混合來自漿體制備的各種區(qū)域的多個(gè)流，而不需要通常在傳統(tǒng)設(shè)備(參見圖15)中需要的雙罐。混合器51的內(nèi)部體積顯著小于通常用于該目的的罐的內(nèi)部體積。
[0064]放置在混合器51下方且通過連接導(dǎo)管63與混合器51流體連接的機(jī)器罐65，與通常在傳統(tǒng)設(shè)備中使用的機(jī)器罐的體積相比，可以具有更小的體積。由于混合器51位于機(jī)器罐65上方的適當(dāng)位置中，所以在混合器51和機(jī)器罐65之間不需要泵送機(jī)構(gòu)，這與在傳統(tǒng)設(shè)備(圖15)中的情況相反。
[0065]保留機(jī)器罐(盡管具有較小尺寸)并且消除傳統(tǒng)設(shè)備的混合罐(圖15中的211)，這樣顯著減小了系統(tǒng)中存在的漿體的總體積，而同時(shí)保持使流漿箱中的一致性變化和壓力脈動(dòng)減弱的優(yōu)點(diǎn)和維持易于允許化學(xué)物質(zhì)起反應(yīng)的漿體的保留時(shí)間的優(yōu)點(diǎn)。
[0066]與傳統(tǒng)構(gòu)造(圖15)相比，圖1的構(gòu)造既減小設(shè)備中存在的漿體的總體積，繼而減小設(shè)備中存在的纖維和水的總體積，又減少被設(shè)備所吸收的電動(dòng)率。
[0067]為量化在減少功率消耗和減小所涉及的體積方面的優(yōu)點(diǎn)，例如考慮到每日100噸纖維素材料棉紙的設(shè)備。在傳統(tǒng)系統(tǒng)中，在混合罐中存在的攪拌器可以吸收例如大約15kff至20kW的功率，并且將漿體從混合罐提升到機(jī)器罐的提升泵吸收例如大約5kW至7kW的功率。這兩種元件在本文所述的系統(tǒng)中被省去，結(jié)果大大節(jié)約了能源。
[0068]在每日100噸棉紙的傳統(tǒng)設(shè)備中所使用的混合罐可以例如具有可從30m3改變到60m3的體積。相反地，混合器51的內(nèi)部體積可以是0.2m3至0.5m3的量級的，并且因此，顯著小于傳統(tǒng)混合罐的體積。結(jié)果，在設(shè)備中所存在的漿體的體積方面也實(shí)現(xiàn)顯著的節(jié)約。
[0069]此外，在混合器15沒有靜態(tài)和動(dòng)態(tài)攪拌器不但實(shí)現(xiàn)能量節(jié)約，而且非常容易清潔并且不需要維修。
[0070]再次參照每日生產(chǎn)100噸棉紙的設(shè)備，機(jī)器罐65可以具有例如介于6m3與20m3之間的體積，其顯著小于傳統(tǒng)設(shè)備的機(jī)器罐的體積，所述傳統(tǒng)設(shè)備的機(jī)器罐的體積在相等的日生產(chǎn)中例如可以為在30m3至40m3的量級。
[0071]從該機(jī)器罐的體積的減小，實(shí)現(xiàn)設(shè)備中的漿體的量的進(jìn)一步減少。較小體積的機(jī)器罐65與傳統(tǒng)設(shè)備相比還導(dǎo)致被攪拌器67所吸收的功率相對于被傳統(tǒng)設(shè)備的等效機(jī)器罐中的攪拌器所吸收的功率減少了大約20%至30%。
[0072]最后，本文說明的系統(tǒng)允許在漿體的體積方面和在漿體混合段中的功率消耗方面得到顯著的經(jīng)濟(jì)節(jié)約。
[0073]圖6至9示出用原水和具有來自造紙機(jī)2的水的流漿箱的再循環(huán)流稀釋漿體的段17的主要部件，所述漿體是來自混合段15的、通過泵19沿著管線21進(jìn)給的漿體。
[0074]在圖6至9的實(shí)施例中，稀釋段17構(gòu)造成供給雙層流漿箱3。在下面附圖中示出并且將說明用于供給纖維素纖維的水懸浮液到單層流漿箱的構(gòu)造。
[0075]來自纖維素幅材的成型區(qū)的、通過成型網(wǎng)5提取的原水經(jīng)由導(dǎo)管83 (還參見圖1)朝向稀釋段17傳送，所述導(dǎo)管83將水導(dǎo)入排氣器或除氣器85中。在某些實(shí)施例中，可以省去除氣器，盡管除氣器在具有更高的性能的設(shè)備中尤其有利。
[0076]除氣器減少包含在來自纖維素幅材或片材的成型區(qū)的原水中的空氣量。
[0077]在所示的實(shí)施例中，尤其參見圖13和14，除氣器85包括由基本圓筒形壁85A定界的外部本體，所述基本圓筒形壁85A包圍腔體，在所述腔體內(nèi)部放置有可滲透的圓筒形壁85B，所述可滲透的圓筒形壁85B設(shè)有狹槽開口 87，在圖14中僅以示例的方式示出所述開縫的開口 87中的一些。
[0078]來自纖維素幅材的成型區(qū)的水通過導(dǎo)管83以基本切向的流進(jìn)入由可滲透的基本圓筒形壁85B所限定的體積中。具有較大密度的水通過離心力的效應(yīng)趨向于通過開口 87離開由可滲透的壁85B所限定的內(nèi)部體積，并且被收集在形成在外壁85A與可滲透的內(nèi)壁85B之間的環(huán)形體積中。由水夾帶的空氣趨向于與水分離并且通過通氣導(dǎo)管89離開。
[0079]收集在壁85A與85B之間的環(huán)形空間中的水在總體上由91指示的沉降通道中流動(dòng)。該沉降通道91可以具有矩形截面，所述矩形截面的高度與其寬度相比是有限的。在所述沉降通道91中，建立起原水的緩流。沿著沉降通道91的延伸，由水運(yùn)載的空氣在水被排放在兩個(gè)排出管道93A、93B中之前與水進(jìn)一步分離，所述兩個(gè)排出管道93A、93B以基本對稱的方式布置并且從沉降通道91向下突出，以將水進(jìn)給水到兩個(gè)離心泵(風(fēng)扇式泵)。
[0080]兩個(gè)管道93A、93B均具有優(yōu)選豎直的下降部分、中間彎曲部和基本水平部分，在所述基本水平部分的端部處放置有相應(yīng)的連接件95A、95B，所述連接件95A、95B是大致截頭圓錐體的或以其它方式減縮的，以逐漸減小流的橫截面并且將來自沉降通道91的水流傳動(dòng)到相應(yīng)的離心泵99A、99B(風(fēng)扇式泵)，所述離心泵99A、99B通過相應(yīng)的馬達(dá)101和IOlB被轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)。泵99A、99B推動(dòng)流通過粗濾器25(參見圖1)。當(dāng)如在圖6和7中所示的示例中設(shè)有兩個(gè)泵99A、99B時(shí)，還設(shè)有兩個(gè)管道23 (23A、23B)和兩個(gè)粗濾器25 (25A和25B)。
[0081]在圖9的平面圖中，為簡單表示起見，已經(jīng)被省去馬達(dá)、離心泵和供給管道23(23A、23B)。
[0082]通常，從沉降通道91沿著管道93A和93B向下傳送的水流大部分沒有固體懸浮液，這是由于已經(jīng)通過造紙機(jī)2的成型網(wǎng)5大大保留了水流所來自的懸浮液中存在的纖維。
[0083]來自沉降通道91的水在被傳送到相應(yīng)的泵99A或99B之前被添加有來自所述混合段的漿體。該混合物通過在圖1中總體上由21指示的導(dǎo)管進(jìn)給，所述導(dǎo)管在雙層流漿箱構(gòu)造的情況下分裂成兩個(gè)導(dǎo)管21A、21B，每個(gè)所述導(dǎo)管都與相應(yīng)的管道93A、93B相關(guān)聯(lián)。圖8示出在進(jìn)給纖維素漿體的相應(yīng)導(dǎo)管21A或21B的連接區(qū)中沿著導(dǎo)管93A、93B中的一個(gè)的終端部分的中線得到的截面。
[0084]在所示的實(shí)施例中，每個(gè)管93A、93B也都與又一個(gè)導(dǎo)管22A、22B連接，所述導(dǎo)管22A、22B進(jìn)給直接來自流漿箱3的再循環(huán)水流。在圖1中，該連接被示意性地指示為在流漿箱3與稀釋段17之間的單導(dǎo)管22。
[0085]在其它實(shí)施例中，可以設(shè)置所謂的恒位罐，如圖15中所示。這種恒位罐已經(jīng)在圖1中省去，但是這種恒位罐可以設(shè)置為插置于混合段15與稀釋段17之間的部件。
[0086]在所示的實(shí)施例中，每個(gè)導(dǎo)管21A、21B、22A、22B都被插接(graft)到管93A、93B，而沒有在管93A、93B內(nèi)部延伸。在沿著管93A、93B下降的原水流與通過導(dǎo)管21A、21B、22A、22B進(jìn)給的纖維素纖維的水漿體流之間在沒有靜態(tài)混合元件的幫助下由于兩個(gè)流之間的速度差而發(fā)生混合，以便在離心泵99A、99B中和在輸送導(dǎo)管23 (23A、23B)中注射基本均質(zhì)的流，所述基本均質(zhì)的流形成待進(jìn)給到流漿箱的纖維素纖維的水懸浮液。懸浮液可以包括從混合器51制備的長纖維和短纖維的混合物，可能存在化學(xué)添加劑，所述化學(xué)添加劑沿著由漿體所遵循的路徑添加，并且優(yōu)選地在混合器51中添加，如上所述。[0087]圖10至12示出的稀釋段17構(gòu)造設(shè)計(jì)成供給配備單層流漿箱的設(shè)備。相同的附圖標(biāo)記指示與已經(jīng)參照圖7、8和9的實(shí)施例所述的那些部件相同的或等效的部件。兩個(gè)構(gòu)造之間的不同之處在于，在第二實(shí)施例中稀釋段17提供單下降管93，所述單下降管93連接到沉降通道91以用于將原水流通過接頭95傳送到離心泵99 (為了簡單表示起見，在圖10至12中未示出)。附圖標(biāo)記83仍然用于指示將原水從紙張的成型區(qū)進(jìn)給到可能的除氣器85的管道，所述除氣器85連接到通氣孔89以用于排出被來自成型網(wǎng)的原水夾帶的空氣?？梢詤⒄杖鐖D14所公開的實(shí)現(xiàn)除氣器。
[0088]圖13中的剖視圖示出沉降通道91的形狀，所述沉降通道91的高度用H指示，并且構(gòu)成水通路的寬度用L指示。91A指示抗泡板，所述抗泡板保留形成在從除氣器85排出的水的自由面上的泡沫，以防止泡沫進(jìn)入沉降通道91，并且確保在管93內(nèi)供給有盡可能沒有氣泡和泡沫的水。
[0089]在該實(shí)施例(尤其參見圖12)中，沉降通道91在平面圖中具有曲線形狀，以在第一除氣器85與下方的管道93連接的連接件之間增大由水所遵循的路徑的長度。沿著該路徑，還沒有從水分離到除氣器85中的空氣由于空氣/水的密度差而返回在水表面上。
[0090]已經(jīng)作為本發(fā)明的實(shí)施方案的示例詳細(xì)地討論了上述的和附圖中所示的實(shí)施例。本領(lǐng)域的技術(shù)人員將應(yīng)理解，能夠在不脫離如在所附權(quán)利要求中所限定的本發(fā)明的原理、概念和教導(dǎo)的情況下有許多修改、變型、添加和省略。因此，本發(fā)明的范圍應(yīng)當(dāng)唯一地基于所附權(quán)利要求書的最廣泛的解釋確定，本發(fā)明的范圍包括這樣的修改、變型、添加和省略。
[0091]術(shù)語“包括”及其衍生詞不排除具有除了在給定權(quán)利要求書中明確規(guī)定的那些以外的其它元件或步驟。在權(quán)利要求的元件、裝置或特征之前的“一”不排除具有多個(gè)這樣的元件、裝置或部件。當(dāng)裝置的權(quán)利要求列舉一定數(shù)量的“裝置”時(shí)，這些“裝置”中的某些或全部可以通過單部件、元件或結(jié)構(gòu)實(shí)施。從屬權(quán)利要求中闡述的某些元件、特征或裝置不排除所述元件、特征或裝置組合在一起的截然不同的可能性。當(dāng)方法權(quán)利要求列舉一定順序的步驟時(shí)，列舉這些步驟的順序不受限制，并且如果特殊的順序不指示受限制，則順序可以改變。所附權(quán)利要求書中存在的任何附圖標(biāo)記具有幫助參照本說明書和附圖閱讀權(quán)利要求的目的，并且不限制由權(quán)利要求書所表示的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種用于由纖維素纖維的水懸浮液生產(chǎn)纖維素幅材或片材的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括:造紙機(jī)，其包括至少一個(gè)流漿箱和一個(gè)成型網(wǎng)；混合段，其用于纖維素纖維的漿體；稀釋段，其中，來自所述混合段的纖維素纖維的漿體用來自所述造紙機(jī)的水稀釋，以形成所述纖維素纖維的水懸浮液；從所述稀釋段到所述造紙機(jī)的流體連接件； 其特征在于:用于所述纖維素纖維的漿體的所述混合段包括具有豎直延伸的管狀本體的混合器，水和纖維的流和/或水和化學(xué)添加劑的流的至少兩個(gè)進(jìn)給管道切向地導(dǎo)入到所述豎直延伸的管狀本體中，通過所述至少兩個(gè)進(jìn)給管道弓丨入的所述流在所述管狀本體中彼此混合；所述管狀本體與下方的機(jī)器罐流體連接，所述機(jī)器罐配備機(jī)械混合器；并且所述機(jī)器罐與所述稀釋段流體連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，在所述機(jī)器罐與所述稀釋段之間不存在其它中間罐。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述混合器通過彎曲的連接管道連接到下方的所述機(jī)器罐。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的系統(tǒng)，其特征在于，在所述混合器與所述機(jī)器罐之間的所述連接管道具有多個(gè)曲率。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述連接管道具有:第一豎直的長度段，其與所述混合器的豎直本體的出口流體連接；第二基本水平的長度段；第三基本豎直的長度段，其與所述機(jī)器罐的入口流體連接；并且，第一曲率布置在所述第一長度段與所述第二長度段之間，并且第二曲率布置在所述第二長度段與所述第三長度段之間。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其特征在于，在所述混合器內(nèi)部不設(shè)置靜態(tài)和動(dòng)態(tài)攪拌器?！?br> 7.根據(jù)以上權(quán)利要求中的一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述混合器的管狀本體包括筒形腔體，所述筒形腔體具有基本圓形的截面和基本豎直的軸線，用于引入水流、纖維流和/或化學(xué)產(chǎn)品流的所述管道切向地導(dǎo)入到所述筒形腔體中。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述筒形腔體的底部連接截錐體形狀的腔體，所述截錐體形狀的腔體具有向下減小的橫截面并且在底部處限定朝向下方的機(jī)器罐的出口。
9.根據(jù)以上權(quán)利要求中的一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其特征在于，用于引入水流和纖維流的一個(gè)或多個(gè)管道和任選地用于引入化學(xué)添加劑的一個(gè)或多個(gè)管道通向所述混合器的管狀本體中。
10.根據(jù)以上權(quán)利要求中的一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述稀釋段包括用于來自所述造紙機(jī)的水的沉降通道。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的系統(tǒng)，其特征在于，在所述沉降通道的初始區(qū)中的去泡板。
12.根據(jù)以上權(quán)利要求中的一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其特征在于:所述稀釋段包括具有入口和出口的從上方向下延伸的至少一個(gè)管，所述出口與泵流體連接，所述泵將所述纖維素纖維的水懸浮液從所述稀釋段朝向所述造紙機(jī)的流漿箱進(jìn)給；并且，在所述入口與所述出口之間插入來自所述混合段的所述纖維素纖維的漿體的進(jìn)給管道。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的系統(tǒng)，其特征在于，來自所述流漿箱的再循環(huán)管道插入所述管的入口與出口之間。
14.根據(jù)權(quán)利要求12或13所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述管與所述沉降通道的底部流體連接并且從所述沉降通道的底部向下延伸。
15.根據(jù)以上權(quán)利要求中的一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述稀釋段包括除氣器。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述除氣器包括外壁和內(nèi)壁，在所述外壁與所述內(nèi)壁之間限定中間體積；所述內(nèi)壁是能滲透的，并且與基本切向的進(jìn)水口和通氣孔流體連接。
17.根據(jù)權(quán)利要求15所述的系統(tǒng)，其特征在于:所述除氣器具有的出口定位在到水的所述沉降通道中的流入口處，并且相對于所述沉降通道定位在較高的高度處。
18.根據(jù)權(quán)利要求12、13或14所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述管包括:第一部分，其具有恒定的橫截面；和第二部分，其具有沿著所述管內(nèi)部的流動(dòng)方向減小的變化橫截面，所述第二部分相對于所述 管中的流動(dòng)方向定位在所述第一部分的下游。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述纖維素纖維的漿體的所述進(jìn)給管道的出口相對于所述管中的流動(dòng)方向定位在所述管的所述第二部分的上游。
20.根據(jù)以上權(quán)利要求12至19中的一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述管具有基本圓形的橫截面。
21.根據(jù)以上權(quán)利要求10至20中的一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其特征在于，在所述沉降通道與所述泵之間不設(shè)置儲存罐。
22.根據(jù)以上權(quán)利要求10至21中的一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述稀釋段包括具有入口和出口的從上方向下延伸的至少第二管，所述第二管的出口與第二泵流體連接，所述第二泵將所述纖維素纖維的水懸浮液從所述稀釋段朝向所述造紙機(jī)的流漿箱進(jìn)給；并且在所述第二管的所述入口與出口之間插入來自所述混合段的所述纖維素纖維的漿體的第二進(jìn)給管道和所述流漿箱的再循環(huán)管道。
【文檔編號】D21F1/00GK103572636SQ201310316133
【公開日】2014年2月12日 申請日期:2013年7月25日 優(yōu)先權(quán)日:2012年7月25日
【發(fā)明者】C·布羅基尼, P·拉法埃利 申請人:托斯克科技股份公司