Устройство для аэродинамического формования волокнистого слоя

 

Изобретение относится к оборудованию для производства бумаги сухим способом и может найти применение в целлюлозно-бумажной промышленности. Цель изобретения повышение равномерности сформованного волокнистого слоя. Устройство состоит из диспергатора 1, распределителя 2 потока аэровзвеси волокон, внутри корпуса 3 которого установлены ряды параллельных перегородок 4. Распределитель 2 соединен параллельными трубами 5 коллектора 6 с аэродинамической трубой 7. Коллектор 6 представляет собой прямоугольный корпус 8 с крышкой 9, к которой присоединены трубы 5. Аэродинамическая труба 7 представляет собой корпус 10, внутри которого установлены ряды полых перфорированных перегородок 11. Под аэродинамической трубой расположены движущаяся формующая сетка 12 и отсасывающий ящик. Передние кромки перегородок распределителя потока аэровзвеси 2 и аэродинамической трубы 7 имеют обтекаемую форму. Общая площадь поперечных сечений этих труб составляет 0,1 0,8 площади поперечного сечения аэродинамической трубы 7. Такая конструкция аэродинамического устройства позволяет перерабатывать как древесноцеллюлозные, так и химические волокна без угрозы их зависания и образования пробок, в распределителе и коллекторе происходит гашение и дробление крупномасштабных пульсаций скорости и концентрации. Все это способствует повышению равномерности волокнистого слоя. 3 ил.

Изобретение относится к целлюлозно-бумажной промышленности и может быть использовано при производстве бумаги и картона сухим способом. Цель изобретения повышение равномерности сформированного волокнистого слоя путем снижения комкования волокна в соединительном воздуховоде. На фиг.1 представлена схема устройства для аэродинамического формования волокнистого слоя; на фиг.2 узел I на фиг.1; на фиг.3 узел II на фиг.1. Устройство состоит из диспергатора 1, соединенного с распределителем аэровзвеси волокон 2, представляющего собой корпус 3, внутри которого установлены ряды параллельных перегородок 4. Выход распределителя 2 аэровзвеси волокон соединен параллельно подключенными трубами 5 коллектора 6 с аэродинамической трубой 7. Коллектор 6 представляет собой прямоугольный корпус 8 с крышкой 9, к которой подсоединены трубы 5. Аэродинамическая труба 7 представляет собой корпус 10, внутри которого установлены ряды полых перфорированных параллельных перегородок 11, полости которых сообщаются с источником сжатого воздуха (не показан). Под аэродинамической трубой 7 расположена движущаяся бесконечная формующая сетка 12 и отсасывающий ящик 13. Устройство работает следующим образом. Волокно от диспергатора 1 подают в распределитель 2 аэровзвеси волокон, где его смешивают с потоком воздуха и равномерно распределяют по трубам 5. Коэффициент сопротивления решетки из параллельных перегородок 4 распределителя выбирают близким к 2, что обеспечивает равномерное распределение аэровзвеси волокон по трубам 5. Передние кромки перегородок имеют обтекаемую форму, а их радиус выбирают в пределах 0,5-30 максимальной длины волокна, что предотвращает зависание волокна на перегородках 4 и образование волокнистой пробки в распределителе 2. Далее аэровзвесь волокон по трубам 5 в диспергированном состоянии транспортируется в корпус 8 коллектора 6, где происходит смешение потоков от труб 5. Отношение общей площади поперечного сечения труб 5 к площади поперечного сечения аэродинамической трубы 7 в пределах 0,1- 0,8 предотвращает комкование волокна в трубах 5 и тем самым повышает равномерность сформованного волокнистого слоя. Из коллектора 6 аэровзвесь волокон поступает в аэродинамическую трубу 7. В аэродинамической трубе на перегородках 11 с системой струй сжатого воздуха, играющих роль выравнивающей решетки, происходит интенсивное дробление крупномасштабных пульсаций скорости и концентрации и достигается близкий к прямоугольному профиль скорости и концентрации. В конце аэродинамической трубы 7 волокна осаждают на движущейся формующей сетке 12. Под сеткой 12 в отсасывающем ящике 13 создается разрежение, обеспечивающее ток аэровзвеси от диспергатора 1 к формующей сетке 12. Экспериментальная проверка устройства производилась на стенде аэродинамического формования бумаги УЭ-247. В зависимости от вида волокнистого сырья в качестве диспергатора 1 использовались мельница сухого размола УЭ-218 для древесно-целлюлозных волокон, дизентегратор (проект ЛСКБ ВНПОбумпром N 860) для химических и искусственных волокон. Преимущества предлагаемого устройства по сравнению с известным иллюстрируются таблицей, где представлены значения коэффициента ε вариации просвета образцов бумаги в зависимости от параметров устройства и характеристик сырья. Коэффициент вариации просвета характеризует качество бумаги и определяется из выражения ε= τ/u, где τ- среднеквадратичное отклонение фототока; u среднее значение фототока. Чем выше качество слоя, т.е. чем он равномернее, тем меньше коэффициент вариации просвета. Бумаги с хорошим просветом характеризуются коэффициентом ε не более 20% И чем меньше ε, тем равномернее бумага. Данные в таблице соответствуют одной и той же массе образцов 40 г/м². Там же приведены значения R₁ радиус передних кромок перегородок 4 распределителя аэровзвеси 2; R₂ радиус передних кромок перегородок 11 аэродинамической трубы 7; β- отношение площади поперечного сечения труб 5 к площади поперечного сечения аэродинамической трубы; R длина волокна; ⊘- диаметр труб 5; n число труб 5 в пучке. Для прототипа (примеры 1, 3, 5) R₁ не указано, так как в прототипе распределитель аэровзвеси отсутствует. Представленные данные подтверждают, что устройство позволяет улучшить равномерность волокнистого слоя по сравнению с прототипом (примеры 1, 3, 5), а также дает возможность перерабатывать более длинноволокнистое сырье. Испытания проходили практически при равных значениях β (0,33 прототип, 0,37 предлагаемое устройство). За счет снижения диаметра труб 5 и увеличения их количества в устройстве удалось почти вдвое повысить равномерность волокнистого слоя по сравнению с прототипом. Так, например, при использовании древесно-целлюлозных волокон при диаметре 300 мм, как в прототипе, ε= 28% тогда как в предлагаемом устройстве на том же сырье ε= 17% Аналогичная картина наблюдается и на химических и искусственных волокнах. Коэффициент вариации слоя, полученного на прототипе из волокон длиной 6 мм составляет 27% и содержит множество хлопьев, тогда как в предлагаемом устройстве ε= 14% т.е. слой гораздо более равномерный и хлопья практически отсутствуют. Увеличение радиуса кромок перегородок позволяет перерабатывать волокна длиной 18 мм. Так, например, волокна длиной 18 мм зависают на кромках перегоpодок аэродинамической трубы известного устройства, в результате чего происходит образование пробки и становится невозможным получение волокнистого слоя. Увеличение радиуса кромок с 6 до 14 мм или отношения радиуса к длине волокна с 0,33 до 0,78 в предложенном устройстве дает возможность получать волокнистый слой хорошего качества из волокон длиной 18 мм в отличие от прототипа. Таким образом, устройство позволяет повысить равномерность сформованного волокнистого слоя путем снижения комкования волокна и расширяет ассортимент перерабатываемого сырья.

Формула изобретения

УСТРОЙСТВО ДЛЯ АЭРОДИНАМИЧЕСКОГО ФОРМОВАНИЯ ВОЛОКНИСТОГО СЛОЯ, содержащее диспергатор, соединительный воздуховод для подвода потока к аэродинамической трубе с установленными в ней полыми перфорированными перегородками, соединенными с источником сжатого воздуха, бесконечную сетку и отсасывающий ящик, отличающееся тем, что, с целью повышения равномерности сформованного волокнистого слоя, соединительный воздуховод состоит из установленных последовательно распределителя потока, в корпусе которого смонтированы в один или несколько рядов параллельные перегородки, и коллектора с трубами, общая площадь поперечных сечений которых для устранения комкования волокна составляет 0,1 0,8 площади поперечного сечения аэродинамической трубы, при этом со стороны, обращенной к диспергатору, передние кромки перегородок распределителя потока и аэродинамической трубы имеют обтекаемую форму.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4