用于从容器排出纸浆的装置、从容器排出纸浆的方法以及改进纸浆容器的方法

摘要

本发明涉及一种用于从容器(10)排出纸浆的装置，包括用于第二稠度下的纸浆的第一区段(14)和用于第一稠度下的纸浆的第二区段(12)，在该容器中，纸浆被布置成从第二区段(12)流向第一区段(14)，第一区段设有用于将第一区段中的纸浆稠度稀释，以具有低于第一稠度的第二稠度的机构(22、24)，该装置还包括用于排出纸浆的机构，该机构具有第一排出管道(26)和第二排出管道(34)，第一排出管道(26)被布置成从容器的第一区段(14)中排出纸浆，并设有第一出口(32)，第二排出管道(34)被布置成从容器(10)的第二区段(12)排出纸浆，并设有第二出口(40)。在第二出口(40)的上游，第一出口(32)与第二排出管道(34)保持流动连接，使得在第二出口处流动的纸浆具有在第一稠度和第二稠度之间的第三稠度。本发明还涉及一种从容器排出纸浆的方法和改进现有的纸浆容器的方法。

说明书

技术领域

本发明涉及根据权利要求1的前序所述的一种用于从容器排出纸浆的装置，其包括用于第一稠度下的纸浆的第二区段以及纸浆被布置成从第二区段流入的第一区段，第一区段设有用于稀释第一区段中的纸浆的稠度，以具有低于第一稠度的第二稠度的机构，该装置还包括用于排出纸浆的机构，该机构具有第一排出管道和第二排出管道，第一排出管道布置成从容器的第一区段排出纸浆并设有第一出口，第二排出管道布置成从容器的第二区段排出纸浆并设有第二出口。

本发明还涉及根据权利要求12的前序所述的一种从容器排出纸浆的方法以及根据权利要求19的前序所述的改进现有的纸浆容器的方法。

背景技术

本发明涉及一种用于促进从高稠度纸浆塔或包含高稠度纸浆的相似空间排出以及在所述空间中处理纸浆的方法和装置。根据本发明的方法和装置尤其旨在应用于纸浆和造纸工业，以促进通过泵送而从包含高稠度纸浆的容器排出，由此，这种装置在使用时可能具有在所述空间中处理纸浆的次要任务。纤维素工业包括许多不同的工艺和装置，例如增稠，在其中以大约8-25％的高稠度排出纸浆。通常，在实践上，将纸浆引导至例如质量塔中，并通过泵送而从该质量塔传送纸浆以进一步处理。

迄今为止，来自高稠度或中等稠度的质量塔的纸浆由常规的离心泵从塔的底部区段排出，这通常需要将纸浆稀释到最大约6％的稠度。

EP1702102 B1显示了最初旨在用于低稠度纸浆的纸浆塔，其具有圆柱形的设计和大直径的底部区段。该塔被建议设有延伸通过塔壁的管，该管与底部平行，并刚好在其上方延伸至塔的垂直中心线。管被斜切，使得其开口面向上。如该出版物中提到的，将残留着大量未从塔排出而形成滞流区域的纸浆。这些滞流将用作用于纸浆流动的引导面。然而，那种大的纸浆沉淀物将最终被损坏。还可能在某个阶段，纸浆沉淀物的碎片将变松并在处理中引起问题。

在EP475669 B1中显示了一种装置，该装置包括质量塔或其它纸浆容器以及用于排出包含在其中的高稠度或中等稠度的纸浆的机构。公开了所述纸浆容器的底部区段设有第一泵和第二泵，第一泵用于除去纸浆，第二泵经由具有入口孔的吸入导管而与容器的内部连通。容器的内侧壁设有容许由第二泵连续地泵送纸浆的机构，所述机构包括进入容器的内部的管道的延伸或者布置在吸入导管附近的部件，该部件用于对吸入导管或容器的内壁供给纸浆。然而，这些是分开的排出管线，因此，这种布置仅具有有限的调节从塔排出的纸浆的排出稠度的能力。

本发明的一个目的在于，提供一种用于从容器排出纸浆的装置，其解决了以上提到的问题以及现有技术的其它问题。本发明的目的还在于，提供一种从容器排出纸浆的方法，其解决了以上提到的问题。本发明的另一目的在于，提供一种改进现有的纸浆容器的方法，利用该方法可修改纸浆塔，从而能够灵活地调节所排出的纸浆的稠度。

本发明的目的基本上如权利要求1、12以及19中所公开的那样而得以满足。其它权利要求展示了本发明的不同实施例的细节。

发明内容

根据本发明的一个实施例，用于从容器排出纸浆的装置包括用于第二稠度下的纸浆的第一区段和用于第一稠度下的纸浆的第二区段，在该容器中，纸浆设置成从第二区段流向第一区段，第一区段设有用于将第一区段中的纸浆稠度稀释，以具有低于第一稠度的第二稠度的机构，该装置还包括用于排出纸浆的机构，该机构具有第一排出管道和第二排出管道，第一排出管道布置成从容器的第一区段排出纸浆，第二排出管道布置成从容器的第二区段排出纸浆，并设有第二出口。本发明的特征在于，第一排出管道与第二出口的上游的第二排出管道保持流动连接，使得在第二出口处流动的纸浆具有在第一稠度和第二稠度之间的第三稠度。这尤其具有促进和灵活地控制从容器排出的纸浆的稠度的效果。

根据一个有利的实施例，第一排出管道设有第一出口，并且，第一出口与第二排出管道保持流动连接。另外，在设于第二排出管道中泵的吸入侧，第一排出管道与第二排出管道相连接。这样，第二排出管道不一定需要单独的混合器，而泵混合初始具有不同稠度的纸浆流。在一些情况下，还可在设于第一排出管道中的泵的吸入侧，将第二排出管道连接到第一排出管道上。容器的第一区段优选设有搅拌机和稀释介质的入口。这确保了第一区段中的纸浆稠度大致均匀，且稠度足够低，以利用第一排出管道中的泵的泵送效应而排出。

容器优选为竖直地定向的容器，并且，第二排出管道被布置成在容器的第一区段之上通向容器，在容器的第一区段之上，纸浆在容器的运行时处于更高的稠度下。

仍可利用第二排出管道被布置到容器的中心纵轴上的特征来改进本发明。这样，实际上，容器中的通常下降的纸浆流关于中心轴线而大致对称，这消除了形成所谓的死区的风险，在死区中，纸浆可能累积并形成凝块。

在这样的一个实施例中，第二排出管道优选设有竖直的吸入导管，该吸入导管被布置成向上通向容器。因而，吸入导管的入口大致逆着向下的纸浆流而开口。

根据本发明的另一实施例的从容器排出纸浆的方法包括如下步骤：在第一稠度下纸浆引入到容器的第二区段中，将纸浆布置成从容器的第二区段流向容器的第一区段，将稀释介质引入到容器的第一区段内的纸浆中，并将容器的第一区段内的纸浆稀释到低于第一稠度的第二稠度，在第二稠度下从第一区段排出第一纸浆流，另外地在第一稠度下从第二区段排出第二纸浆流。本发明的特征在于，将第一纸浆流和第二纸浆流组合，形成具有第三稠度的第三纸浆流。

通过控制第一纸浆流和/或第二纸浆流的比率来控制第三稠度。

根据本发明的一个优选实施例，在第二区段中，第二纸浆流在容器的中心纵轴上排出。这样，实际上，容器中的通常下降的纸浆流关于中心轴线而大致对称，这消除了形成所谓的死区的风险，在死区中，纸浆可能累积并形成凝块。

实际上，第一稠度优选为大约8-35％，第二稠度为大约1-6％。因而，通过本发明的方法，可从容器排出稠度(第三稠度)为大约6-15％的纸浆流。

根据本发明的又一实施例，改进现有的纸浆容器的方法包括如下步骤：将用于稀释纸浆稠度的机构布置到纸浆容器的底部区域，从而提供了纸浆容器的第一区段，当容器在使用时，该第一区段具有比纸浆容器的上部区域处的第一稠度的纸浆低的第二稠度下的纸浆，以通向纸浆容器的第一区段的方式布置第一排出管道，布置第二排出管道，使得其通向纸浆容器的第二区段，当容器在使用时，将第一排出管道和第二排出管道布置成彼此相连接，在第一排出管道和第二排出管道的连接处的下游位置，将泵布置到第二排出管道中。

这样，可改进现有的质量塔，从而能够从容器中排出可高效且灵活地控制其稠度的纸浆流。

通过进一步实行以下的步骤，还可改进纸浆容器：将第二排出管道的吸入导管布置到容器的横截面的中心区域，并且，进一步将第二排出管道的吸入导管布置成在容器中向上开口。

附图说明

以下，将参照相关的示意图来描述本发明，其中：

图1显示了用于质量塔的排出的现有技术的布置；

图2是根据本发明的一个优选实施例的装置的图示；

图3是根据本发明的第二实施例的装置的图示；

图4是本发明的另一实施例的图示；

图5是本发明的又一实施例的图示；

图6是本发明的又一实施例的图示；

图7是本发明的又一实施例的图示；以及

图8是根据本发明的改进现有的纸浆容器的方法的图示。

具体实施方式

图1显示了根据现有技术的高稠度质量塔的现代排出布置。根据该图的实施例中的高稠度质量塔10包括两部分：第二区段和第一区段，第二区段在此为上部区段12，第一区段是底部区段14。纸浆以第一稠度被引入到容器的上部区段，即第二区段(图中未显示引入)。纸浆在容器中可受到另外的处理，但也可以是仅仅储存在其中。

在下部区段设有用于将稀释液体引入到纸浆中的供给管道22。塔还包括布置于底部区段的搅拌机24，其用于将供给的稀释液体与纸浆混合，并将纸浆保持在大致均匀的状态。下部区段也可被称为混合区域。这样，底部区段14中的纸浆稠度通常保持在最大6％的水平，而上部区段中的稠度通常为大约8-35％。被设计成用于泵送低稠度纸浆的常规的离心泵20附接到塔的圆柱形底部区段14的壁上，从而实现塔的清空。这种配置通常局限于最大6％的排出稠度，因为在更高稠度下将纸浆保持在均匀的状态的搅拌机的能力是有限的。

图2中显示了本发明的一个实施例，其中，纸浆塔通常如图1中所示地设有根据本发明的纸浆排出机构。词语“塔”在本文中用于描述通用的纸浆容器，其构造成具有圆形的横截面，并处于竖直位置。纸浆通过布置到容器的上部区段的入口10.2而被引入到容器10中。在下文中，上部区段也被称为第二区段。在容器10的底部区段布置有搅拌机24。在底部区段还布置有用于将稀释液体供给到纸浆中的供给管道22。在容器的运行中，搅拌机将容器10的底部区段14中的纸浆保持在均匀的状态并达到足以用于泵送的程度。通过供给管道22而添加的稀释水使纸浆的稠度处于大约1-6％的水平。在下文中，底部区段也被称为第一区段。

图2中所示的实施例设有第一排出管道26和连接到第一排出管道上的第一泵20。第一排出管道26通过吸入导管28而通向容器的第一区段14。吸入导管连接到泵20的入口上。这样，可利用泵20从容器10的第一区段14排出纸浆。在从塔的底部区段排出纸浆的同时，纸浆逐渐从塔的上部区段向下地流向下部区段。泵20连接到第一排出管道26的供给管30上，该供给管设有第一出口32。

图2中所示的实施例还设有第二排出管道34和连接到第二排出管道上的第二泵36。第二排出管道34通过吸入导管38而通向容器的第二区段12。吸入导管连接到第二泵36的入口上。这样，可利用第二泵36从容器10的第二区段，即上部区段排出纸浆。第二排出管道34在泵36的下游设有出口40。出口40可连接到用于纸浆的任何所需的进一步处理装置上。

供给管30的第一出口32连接到第二排出管道34上。因而，在容器的运行中，利用泵20可将纸浆从容器10的第一区段14泵送到第二排出管道34。由于第二排出管道34通过吸入导管38而与容器的第二区段12相连，位于容器的底部区段中的被稀释的纸浆的区域之上，所以，进入吸入导管38的纸浆稠度相当地高，通常为8-35％。接下来，处于塔10的第一区段14的稠度(大约1-6％)下的纸浆从第一出口32被引入到第二排出管道34中的纸浆流中。这些流以预定的比率混合，产生混合物，该混合物具有在塔的下部区段中的纸浆稠度和上部区段中的纸浆稠度之间的稠度。实际上，通常可应用的范围为6-15％之间。

可基于例如在流的混合位置之后设于排出管道中的流速计42和稠度计44而调整该比率。流速计42提供的实际值用于调整泵36所提供的流速。从稠度计44获得的实际值用于调整由泵20所提供的流速。泵的运行由控制单元46控制。在这种情况下，泵由逆变器控制的电动机提供动力。明显的是，流速还可由其它机构控制，例如布置到导管中的控制阀。

在这个实施例中，第一出口32连接到吸入侧，即泵36的上游。这样，不同稠度的纸浆流的混合被高效地且可靠地混合，并且，在出口40排出的纸浆的稠度均匀。

吸入导管38优选以如此方式布置：其入口孔38.1向着纸浆从第二区段至第一区段的流动方向开口，位于稀释具有降低纸浆稠度的效果的区域之上。吸入导管的优选实施例是设在第一区段中的竖直位置处，从而向上通过第一区段而延伸至第二区段的管。

此外，优选将吸入导管38布置在容器10的纵向中心轴线48上。这样，纸浆在容器中下降的流动样式对称，并避免了固定的纸浆层的“死”区的风险。塔优选由其底部区段支撑在底座50上。

图3显示了本发明的一个实施例，其中，容器在上部区段和下部区段具有相等的横截面积。容器10也由其底部区段14直接支撑在底座50上。在这个实施例中，第一排出管道26通向第一区段14的上部区域，但基本的概念和运行仍然类似于图2中所述的概念和运行。吸入导管38也布置在容器10的纵向中心轴线上。在图3中，还用虚线30′显示了可将供给管30布置成从泵20通向位于容器10的外部的泵36的入口侧。

图4显示了本发明的一个实施例，其具有非常简单的结构。该装置设有第二排出管道34和连接到第二排出管道上的泵36。第二排出管道34通过大致竖直的吸入导管38而通向容器的第二区段12。吸入导管连接到泵36的入口上。这样，可利用泵36而从容器10的第二区段，即上部区段排出纸浆。第二排出管道34在泵36的下游设有出口40。出口40可连接到用于纸浆的任何所需的进一步处理的装置上。

在这个实施例中，第一排出管道26主要由位于第二排出管道26的壁中的至少一个开口54组成，在该情况下，位于竖直的吸入导管38中。开口设有流控制装置，例如阀55。同时，其作为第一出口32。当然，可针对各种情况而恰当地选择位于第二排出管道26的壁中的开口的位置。除了只是开口之外，如果需要，第二排出管道还可包括短管。

因而，在容器的运行中，由泵36可将纸浆从容器10的第一区段14吸入到第二排出管道34。由于第二排出管道34通过吸入导管38而与容器的第二区段12相连接，位于容器的底部区段中的被稀释的纸浆的区域之上，所以，进入吸入导管38的纸浆稠度相当地高，通常为8-35％。接下来，处于塔10的第一区段14的稠度(大约1-6％)下的流过开口54和阀55的纸浆被引入到第二排出管道34中的纸浆流中。这些流以预定的比率混合，产生混合物，该混合物具有在塔的下部区段中的纸浆稠度和上部区段中的纸浆稠度之间的稠度。

图5显示了本发明的又一实施例。类似于图4的实施例，该装置设有第二排出管道34和连接到第二排出管道上的泵36。在图5的实施例中，第一排出管道26包括外部导管56，该外部导管从容器10的下部区段的侧壁延伸到第二排出管道34上。导管56经由第一出口32而连接到泵36的吸入侧。导管56还设有阀55，该阀容许所需比率的来自第一和第二区段的纸浆流混合。

另外，图5的实施例具有吸入导管38，该吸入导管形成并还起到底部支柱的作用，在吸入导管和塔10的壁之间，其横截面积在吸入导管的上端小于在其下端。吸入导管38的入口孔38.1布置成在吸入导管38的收敛部分58的顶部向上开口。

图6显示了本发明的又一实施例。类似于图4的实施例，该装置设有第二排出管道34和连接到第二排出管道的吸入导管38上的泵36。在图6的实施例中，第一排出管道26主要由位于第二排出管道26的壁中的至少一个开口54组成，该第二排出管道还具有用于控制从第一区段14至第二排出管道34的纸浆的流速的阀55。同时，该开口还作为第一出口32。第二排出管道16形成为通向设在塔10的底部区段的分隔部件60的集成的通道。提供分隔部件可用于例如使塔的底部区段中的被搅拌的纸浆流偏转。

图7显示了本发明的又一实施例。与图2中的实施例相对应，其具有第二排出管道34以及第二泵36和吸入导管38。其还包括具有供给管30的第一排出管道26。在这个实施例中，更确切地说，供给管30的第一出口32与吸入导管38的入口孔38.1的附近保持流动连接。所以，在一些应用中，其可能足以将纸浆从第一区段14供给至入口孔38.1的有效区域，从而促进两个纸浆流的所需的混合。

图8显示了改进根据本发明的现有的纸浆容器10的方法。该方法尤其有利于与具有直接地支撑塔的底座50的容器结合使用。在图4中，用实线显示了现有的塔上的特征或部件，并且用虚线显示了与改进方法相关的特征。在这个示范性的情况下，现有的纸浆容器起初包括上部区段12和底部区段14，即下部区段。纸浆储存在塔中，使得被称为第一稠度的上部区段中的纸浆稠度比被称为第二稠度的底部区段中的纸浆稠度高得多。底部区段是主要在较低的稠度下排出纸浆的区域。底部区段通常设有用于稀释纸浆22、24的稠度的机构。塔还设有吸入导管28和泵20，吸入导管28连接到泵20上。这种改进现有的纸浆容器的方法可用于各种类型的容器，不必考虑其以前的使用方式。例如，根据本发明，可改进用于低稠度纸浆的容器。

现在，为了能够在比底部区段中的被稀释的纸浆的稠度更高，且比上部区段中的纸浆的稠度更低的稠度下排出纸浆，根据本发明的方法包括以下构件的安装。该方法的其中一个步骤是当容器在使用中并填充有足够的纸浆时，将第二排出管道34布置成通向包含第一稠度下的纸浆的区域。这提供了能够在第一稠度下将纸浆从塔取出的效果。另外，已经存在的排出管道26，即吸入导管28和泵20连接到第二排出管道34上，并且第二排出管道34设有能够在现有的排出管道26的连接点的下游的位置实现混合效应的机构。这样，在第二排出管道34的出口40排出的纸浆的最终稠度可被调节为超过塔10的底部区段14处的稠度。实际上，能够实现混合效应的机构可以简单地为泵36，或者可在导管34(未显示)中布置单独的混合器。

根据本发明的改进现有的纸浆容器10的方法是非常有利的，因为其尤其容许易于对已由其底部直接地支撑于底座上的质量塔进行改进。这是因为所有的导管都可穿过容器的侧壁。

第二排出管道34被布置成具有吸入导管38，其根据本方法而被布置到容器10的横截面的中心区域中，优选布置于容器的中心轴线上，并逆着纸浆的流方向而向着向上的方向开口。这样，容器的横截面关于容器10中的纸浆流是对称的，从而减小了形成所谓的死区的风险。

管连接或穿过的位置被布置在容器的侧壁10.1上，从而不需要以任何方式改变底座50对容器的支撑。

这种方法还可包括在混合位置之后将例如稠度计44和流速计42的测量仪表安装到排出管道中的步骤，这促进了对纸浆的排出处理的控制。

明显的是，本发明并不限于以上提到的示例，相反在本发明构思的范围内，能够以许多其它不同的实施例来实施。还明显的是，只要技术上可行，上述的任何具体实施例的特征可与另一实施例结合使用。