Устройство и способ создания турбулентности бумажной массы в формовочной секции длинносеточной бумагоделательной машины

Устройство и способ создания турбулентности бумажной массы в формовочной секции длинносеточной бумагоделательной машины

Реферат

 

Предназначено для использования в целлюлозно-бумажной промышленности. Бумагоделательная машина содержит водоотделяющую камеру, которая обеспечивает поддерживаемый вакуумом дренаж и имеет комплект водоотделяющих элементов. Водоотделяющие элементы создают турбулентность в относительно толстом слое бумажной массы, перемещаемой с машинной скоростью, равной или меньшей, чем примерно 400 м/мин, для изготовления бумажной продукции, имеющей вес единицы поверхности более чем примерно 160 г/м². Каждый комплект элементов включает в себя входной элемент, по меньшей мере один промежуточный элемент и подъемный элемент. Траектория прохождения формовочного полотна отклоняется вниз при прохождении его над промежуточными элементами, которые наклонены на угол от около 0 до около 10^o от плоскости, определяемой поддерживающими формовочное полотно поверхностями на входном и подъемном элементах. Вертикальное перемещение вызывает в бумажной массе турбулентность и перемешивание, которое приводит как к дефлокуляции бумажной массы, так к уменьшению возможности герметизации листа. Устройство можно использовать в комбинации с известными формовочными и дренажными устройствами, расположенными ниже или выше по потоку, для повышения их эффективности при более толстых, медленно движущихся слоях бумажной массы. Обеспечивается уменьшение герметизации листа путем создания достаточной турбулентности и дефлокуляции внутри бумажной массы. 2 с. и 13 з.п. ф-лы, 16 ил.

Область техники, к которой относится изобретение Изобретение относится к устройству и способу для создания турбулентности бумажной массы в формовочной секции бумагоделательной машины с открытой поверхностью. В частности, данное изобретение относится к устройству и способу создания достаточной турбулентности в слое бумажной массы в формовочной секции с открытой поверхностью бумагоделательной машины для обеспечения дефлокуляции относительно толстого слоя бумажной массы на относительно медленно перемещающемся формовочном полотне. Таким образом, данное изобретение применяется при изготовлении относительно тяжелой бумаги, технической целлюлозы и картона. Кроме того, устройство можно регулировать, так что можно управлять количеством турбулентности, создаваемым в слое бумажной массы, и оптимизировать в зависимости от класса изготовляемой продукции.

Уровень техники В обычной формовочной секции с открытой поверхностью водная бумажная масса, содержащая бумагообразующие волокна и другие бумагообразующие твердые вещества в количестве от около 0,1% до около 1,5% по массе, подается с подпорной планки чана бумагоделательной машины на горизонтально перемещающееся формовочное полотно. В такой формовочной секции после получения бумажной массы с подпорной планки чана движущееся формовочное полотно поддерживается формовочной плитой, за которой следуют несколько дренажных камер. Дренажные камеры обычно содержат водоотделяющие устройства, такие как лопатки и пленки, установленные на дренажных камерах в контакте с машинной стороной формовочного полотна. В некоторых современных машинах с низкой скоростью также еще используют рольганги в качестве водоотделяющих устройств и устройств для создания турбулентности. Формовочная секция может включать в себя также другие устройства, предназначенные для создания по меньшей мере некоторой турбулентности внутри бумажной массы, такие как формовочные оросители. По мере продвижения бумажной массы на открытой поверхности формовочного полотна через формовочную секцию вода удаляется из бумажной массы, пока не образуется начальное бумажное полотно, которое содержит от около 75% до около 85% воды. Остаток воды удаляют в последующих частях бумагоделательной машины.

Толщина слоя бумажной массы, наносимой с подпорной планки чана на формовочное полотно, зависит от скорости машины, содержания воды в бумажной массе, подаваемой из чана, и от веса единицы поверхности производимой бумаги или картона. Более тяжелые сорта продукции, такие как облицовочный картон, средний слой гофрированного картона, коммерческие сорта технической целлюлозы и картонные изделия требуют большей толщины бумажной массы, чем легкие сорта, такие как газетная бумага.

Для получения бумаги удовлетворительного качества важно, чтобы бумагообразующие твердые материалы, включая бумагообразующие волокна, были тщательно перемешаны и как можно более равномерно распределены в бумажной массе, выходящей с подпорной планки чана бумагоделательной машины. На практике это почти невозможно достичь: часть бумагообразующих волокон проявляет тенденцию к флокуляции в бумажной массе и осаждается в виде хлопьев на формовочное полотно. Флокуляция продолжается в бумажной массе на формовочном полотне, если не принять мер к образованию турбулентности внутри бумажной массы. Если образовалось начальное бумажное полотно, то по существу невозможно рассеять остаточные хлопья. Таким образом, то, что происходит в бумажной массе в формовочной секции при преобразовании разбавленного раствора волокон и других твердых материалов в начальное бумажное полотно, имеет решающее значение для производства бумаги.

Были предложены многочисленные способы придания случайного характера распределению волокон в бумажной массе в формовочной секции. Большинство этих способов включают создание определенного уровня турбулентности внутри бумажной массы для рассеивания хлопьев. Например, известно придание быстрого поперечного колебательного движения формовочному полотну, примыкающему к чану, для создания разрушающих усилий сдвига в хлопьях и тем самым для перераспределения бумагообразующих волокон. Формовочные оросители, рольганги и различные струи воздуха и воды, расположенные снизу или сверху от формовочного полотна, также используются для создания турбулентности в слое бумажной массы. Количество энергии, необходимой для создания желательного уровня турбулентности в бумажной массе, в целом зависит от толщины слоя бумажной массы, скорости бумагоделательной машины и типа размолотого материала, присутствующего в бумажной массе.

Обычным средством создания турбулентности внутри бумажной массы на открытой поверхности движущегося формовочного полотна является размещение водоотделяющих элементов (таких как пленок, перемешивающих лопаток и т.п.) в поддерживающем контакте с машинной стороной движущегося формовочного полотна. Устройства такого типа описаны в US 2928456 (Wrist), US 3573159 (Sepall), US 3874998 (Johnson), US 4420370 (Saad), US 4687549 и US 4838996 (Kallmes) и US 4789433 (Fuchs). Пленки имеют переднюю кромку, которая снимает жидкость с формовочного полотна; задняя часть наклонена вниз под углом от около 1^o до около 8^o и служит для создания эффекта всасывания, который удаляет жидкость из бумажной массы и заставляет полотно достаточно отклоняться для создания по меньшей мере некоторой турбулентности внутри бумажной массы.

Перемешивающие лопатки профилированы так, что они отбирают некоторое количество воды и затем снова направляют ее через формовочное полотно обратно в жидкий слой бумажной массы. Для достижения этого на поверхности лопаток выполняют тщательно спрофилированный канал в поперечном направлении машины; направляемая за счет этого обратно через формовочное полотно вода создает турбулентности в бумажной массе на формовочном полотне, что приводит к эффекту дефлокуляции и служит приданию случайного характера распределению твердых материалов.

Другое средство перемешивания раскрыто в US 4140573 (Johnson). В этом устройстве по меньшей мере один из водоотделяющих элементов в водоотделяющей камере с низким вакуумом слегка наклонен относительно водоотделяющего элемента на другой стороне, так что при прохождении формовочного полотна над последовательностью элементов оно слегка отклоняется под действием низкого вакуума водоотделяющей камеры и затем отпускается, создавая некоторую турбулентность внутри бумажной массы.

Альтернативное средство для создания турбулентности в бумажной массе описано в US 5830322 (Cabrers y Lopez Caram). В этом устройстве используют пару поддерживающих полотно элементов, а именно первичный элемент с наклонной поверхностью и задний элемент с горизонтальной поверхностью. Отводом воды из бумажной массы управляют посредством ограничения размера дренажного зазора в поперечном направлении машины между двумя элементами. Наклонная поверхность первичного элемента выполнена так, чтобы создавать турбулентность в бумажной массе над дренажным зазором без отклонения формовочного полотна вниз в дренажный зазор с использованием лопаточных профилей по существу также, как описано в US 4789433 (Fuchs) и US 4838996 (Kallmes). Устройство основывается на потоке жидкости в дренажный зазор и из него и на форме наклонной поверхности первичного элемента внутри дренажного зазора для создания турбулентности внутри бумажной массы после возвращения жидкости через формовочное полотно и начальную бумажную подложку, образовавшуюся на нем в бумажной массе.

Другие устройства перемешивания бумажной массы описаны в US 3922190 (Cowan), US 4999086 (Marx, Jr. ), US 5011577 (Hansen и др.), US 5089090 (Hansen) и US 5681430 (Neun).

Однако в тех случаях, когда изготовляемая бумажная продукция требует движения формовочного полотна с относительно низкой скоростью и относительно толстого слоя бумажной массы на нем, например, при изготовлении изделий с большим весом единицы поверхности, становится более трудным создание желательных уровней турбулентности внутри бумажной массы. При уменьшении скорости бумагоделательной машины и при увеличении слоя бумажной массы при производстве изделий с большим весом единицы поверхности становится все более трудным создание эффективного уровня турбулентности внутри бумажной массы, и тем самым улучшение формования. Таким образом, было установлено, что для формовочных секций с открытой поверхностью, в которых формовочное полотно движется со скоростью менее примерно 400 м/мин и несет слой бумажной массы, начальная толщина которого у подпорной планки чана более примерно 2,0 см, для изготовления более тяжелых сортов бумажной продукции с весом единицы поверхности более около 160 г/м², необходимо устройство, которое способно создавать эффективный уровень турбулентности внутри бумажной массы, достаточный для обеспечения по меньшей мере некоторой дефлокуляции внутри бумажной массы. Значительным преимуществом этого устройства была бы возможность простого регулирования, так чтобы уровень турбулентности можно было согласовывать с требованиями бумагопроизводителя.

Дополнительная проблема возникает с составами бумажной массы, в которой используют размолотый материал, имеющий высокое содержание относительно коротких волокон или вторично используемых материалов. В такой бумажной массе может образовываться почти непроницаемая подложка на бумажной стороне поверхности формовочного полотна, который эффективно герметизирует формовочное полотно и препятствует адекватному отводу жидкости из бумажной массы; явление, которое обычно называют "герметизацией листа". Поэтому имеется потребность в водоотделяющем устройстве, способном по меньшей мере устранять дренажные ограничения, вызываемые этим явлением.

Сущность изобретения В основу изобретения положена задача создания устройства и способа создания турбулентности бумажной массы, достаточной для обеспечения по меньшей мере некоторой дефлокуляции бумажной массы и улучшения формирования в секции с открытой поверхностью бумагоделательной машины, в которой слой бумажной массы является относительно толстым, и в которой формовочное полотно движется с относительно низкой скоростью. Таким образом, задачей изобретения является улучшение формирования в бумагоделательных машинах с открытой поверхностью, которые используются для изготовления продукции с относительно большим весом единицы поверхности, такой как картон и т.п. Задачей изобретения также является уменьшение, если не устранение, герметизации листа посредством создания достаточной турбулентности внутри бумажной массы, так чтобы распределить снова волоконную подложку, образующую более или менее непроницаемый слой на стороне бумаги формовочного полотна. Следовательно, это изобретение особенно пригодно при использовании составов бумажной массы, содержащей значительное количество относительно коротких волокон или повторно используемых материалов.

Кроме того, в частном варианте выполнения это изобретение ставит задачу создания регулируемого устройства для создания контролируемого уровня турбулентности бумажной массы, достаточной для обеспечения по меньшей мере некоторой дефлокуляции и улучшения формирования в формовочной секции бумагоделательной машины с открытой поверхностью, в которой слой бумажной массы является относительно толстым и в которой формовочное полотно движется с относительно низкой скоростью.

В контексте данного изобретения понятие "относительно низкая скорость" относится к формовочному полотну с открытой поверхностью, которое движется через формовочную секцию с линейной скоростью менее чем примерно 400 м/мин; а понятия "продукция с относительно большим весом единицы поверхности" и "относительно толстый слой бумажной массы" относятся к бумагоделательной машине с открытой поверхностью формовочного полотна, которую используют для изготовления продукции с конечным весом единицы поверхности более чем примерно 160 г/м², что обычно требует толщины слоя бумажной массы вблизи подпорной планки чана более чем около 2,0 см. Следует также отметить, что хотя это изобретение концентрируется на изготовлении продукции с относительно большим весом единицы поверхности, оно не ограничивается этим, и при некоторых условиях имеет преимущества при изготовлении более легкой продукции и при более высокой скорости машины.

Согласно первому аспекту данного изобретения создано устройство для создания турбулентности в бумажной массе на формовочном полотне в формовочной секции с открытой поверхностью бумагоделательной машины, причем формовочная секция включает в себя относительно медленно движущееся формовочное полотно, имеющее сторону бумаги и машинную сторону, относительно толстый слой бумажной массы на стороне бумаги, водоотделяющую камеру, расположенную под формовочным полотном и соединенную с управляемым источником вакуума, выполненного с возможностью создания пониженного давления внутри водоотделяющей камеры, и множество поддерживающих формовочное полотно водоотделяющих элементов, установленных на водоотделяющей камере, состоящих по существу из (i) входного водоотделяющего элемента, имеющего поддерживающую формовочное полотно поверхность, содержащую последовательно счищающую переднюю кромку, по существу горизонтальную промежуточную поверхность и наклонную заднюю поверхность; (ii) подъемного водоотделяющего элемента, имеющего поддерживающую формовочное полотно поверхность, содержащую последовательно счищающую переднюю кромку, наклонную поверхность, выходную поверхность и часть, содержащую соединение наклонной и выходной поверхностей; и (iii) по меньшей мере одного промежуточного водоотделяющего элемента, расположенного между входным водоотделяющим элементом и подъемным элементом и отделенного от каждого другого водоотделяющего элемента зазором, причем каждый промежуточный элемент имеет поддерживающую формовочное полотно поверхность, содержащую последовательно счищающую переднюю кромку, наклонную поверхность и заднюю кромку; в котором (a) часть подъемного элемента, расположенная на соединении наклонной и выходной поверхностей, выбрана из группы, состоящей из вершины в соединении наклонной поверхности и выходной поверхности, короткой, по существу горизонтальной поверхности, соединяющей наклонную поверхность и выходную поверхность, и изогнутой поверхности, соединяющей наклонную поверхность и выходную поверхность; (b) промежуточная поверхность входного водоотделяющего элемента и часть подъемного элемента, содержащая соединение наклонной и выходной поверхностей, определяют первую плоскость; (c) наклонная задняя поверхность входного водоотделяющего элемента и наклонная поверхность каждого промежуточного водоотделяющего элемента определяют вторую плоскость, наклоненную на заданный направленный вниз задний угол относительно первой плоскости; и (d) счищающая передняя кромка подъемного элемента расположена выше задней кромки смежного промежуточного водоотделяющего элемента так, что движение формовочного полотна от задней кромки смежного промежуточного водоотделяющего элемента к счищающей передней кромке подъемного элемента приводит к вертикальному перемещению формовочного полотна и начального бумажного полотна и бумажной массы, перемещаемых на нем.

Предпочтительно по меньшей мере один промежуточный водоотделяющий элемент, расположенный между входным водоотделяющим элементом и подъемным элементом и отделенный от каждого другого водоотделяющего элемента зазором, укреплен на водоотделяющей камере с возможностью регулирования, позволяющей располагать каждую его наклонную поверхность в желаемой второй плоскости, и позволяющей выполнять перемещение в другую желаемую вторую плоскость. В этом варианте выполнения, как подробно указано ниже, угол, заключенный между первой и второй плоскостями, определяется не углом, под которым срезана наклонная поверхность промежуточного элемента, а определяется установкой регулируемого крепления к водоотделяющей камере. В этом варианте выполнения, поскольку входной элемент установлен без возможности регулирования, предпочтительно, чтобы его наклонная задняя поверхность была дугообразной.

В альтернативном предпочтительном варианте выполнения устройство дополнительно содержит ограничивающий дренаж элемент, который вставлен между подъемным элементом и смежным промежуточным элементом и который имеет поддерживающую формовочное полотно поверхность, содержащую последовательно счищающую переднюю кромку и наклоненную вверх поверхность, в котором крепление ограничивающего дренаж элемента выполнено и установлено с возможностью расположения наклоненной вверх поверхности под углом к второй плоскости с образованием неглубокого V-образного угла между ними, соответствующего наклонной поверхности подъемного элемента. В этом варианте выполнения крепление ограничивающего дренаж элемент к водоотделяющей камере может быть выбрано из группы, состоящей из неподвижного соединения, регулируемого соединения и второго регулируемого соединения, включенного в первое регулируемое соединение для промежуточных элементов.

Все промежуточные поддерживающие формовочное полотно элементы предпочтительно имеют одинаковую ширину в направлении машины. В качестве альтернативного решения все промежуточные поддерживающие формовочное полотно элементы имеют неодинаковую ширину в направлении машины.

Каждый промежуточный поддерживающий формовочное полотно элемент предпочтительно имеет по существу плоскую наклонную поверхность. В качестве альтернативного решения по меньшей мере один промежуточный элемент имеет профиль перемешивающей лопатки.

Согласно другому аспекту изобретения создан способ создания желательного уровня турбулентности в слое бумажной массы, находящейся на формовочном полотне в формовочной секции с открытой поверхностью бумагоделательной машины, состоящий в основном из перемещения формовочного полотна, несущего слой бумажной массы, над по меньшей мере одной водоотделяющей камерой с установленным на ней множеством поддерживающих формовочное полотно элементов под формовочным полотном и в контакте с ним, и в применении управляемого источника вакуума для создания управляемого пониженного давления в водоотделяющей камере, причем водоотделяющие поддерживающие формовочное полотно элементы состоят в основном из (i) входного водоотделяющего элемента, имеющего поддерживающую формовочное полотно поверхность, содержащую последовательно счищающую переднюю кромку, по существу горизонтальную промежуточную поверхность и наклонную заднюю поверхность; (ii) подъемного водоотделяющего элемента, имеющего поддерживающую формовочное полотно поверхность, содержащую последовательно счищающую переднюю кромку, наклонную поверхность, выходную поверхность и часть, содержащую соединение наклонной и выходной поверхностей; и (iii) по меньшей мере одного промежуточного водоотделяющего элемента, расположенного между входным водоотделяющим элементом и подъемным элементом и отделенного от каждого другого водоотделяющего элемента зазором, причем каждый промежуточный элемент имеет поддерживающую формовочное полотно поверхность, содержащую последовательно счищающую переднюю кромку, наклонную поверхность и заднюю кромку; в котором (a) часть подъемного элемента, расположенная на соединении наклонной и выходной поверхностей, выбрана из группы, состоящей из вершины в соединении наклонной поверхности и выходной поверхности, короткой, по существу горизонтальной поверхности, соединяющей наклонную поверхность и выходную поверхность, и изогнутой поверхности, соединяющей наклонную поверхность и выходную поверхность; (b) промежуточная поверхность входного водоотделяющего элемента и часть подъемного элемента, содержащая соединение наклонной и выходной поверхностей, определяют первую плоскость; (с) наклонная задняя поверхность входного водоотделяющего элемента и наклонная поверхность каждого промежуточного водоотделяющего элемента определяют вторую плоскость, наклоненную на заданный направленный вниз задний угол относительно первой плоскости; и (d) счищающая передняя кромка подъемного элемента расположена выше задней кромки смежного промежуточного водоотделяющего элемента, так что движение формовочного полотна от задней кромки смежного промежуточного водоотделяющего элемента к счищающей передней кромке подъемного элемента приводит к вертикальному перемещению формовочного полотна и начального бумажного полотна и бумажной массы, перемещаемых на нем.

Желательный уровень турбулентности предпочтительно создают и управляют с помощью по меньшей мере одного регулируемого промежуточного водоотделяющего элемента, расположенного между входным водоотделяющим элементом и подъемным элементом, который прикреплен с возможностью регулирования к водоотделяющей камере, позволяющей располагать каждую его наклонную поверхность во второй плоскости; и уровнем турбулентности управляют посредством регулирования регулируемого промежуточного поддерживающего элемента в желаемое положение второй плоскости.

Желаемый уровень турбулентности более предпочтительно создают с помощью устройства, дополнительно содержащего ограничивающий дренаж элемент, который расположен между подъемным элементом и смежным промежуточным элементом и который имеет поддерживающую формовочное полотно поверхность, содержащую последовательно счищающую переднюю кромку и наклоненную вверх поверхность; в котором крепление ограничивающего дренаж элемента выполнено и установлено с возможностью расположения наклоненной вверх поверхности под углом к второй плоскости с образованием неглубокого V-образного угла между ними, соответствующего наклонной поверхности подъемного элемента.

Желаемый уровень турбулентности наиболее предпочтительно создают и контролируют с помощью (i) по меньшей мере одного промежуточного водоотделяющего элемента, расположенного между входным водоотделяющим элементом и подъемным элементом и закрепленного на водоотделяющей камере с возможностью регулирования, позволяющей располагать наклонную поверхность каждого промежуточного элемента во второй плоскости и (ii) ограничивающего дренаж элемента, который расположен между подъемным элементом и смежным промежуточным элементом и который имеет поддерживающую формовочное полотно поверхность, содержащую последовательно счищающую переднюю кромку и регулируемую наклоненную вверх поверхность; в котором уровень турбулентности управляется с помощью: (a) регулирования регулируемого промежуточного опорного элемента в желаемое положение второй плоскости, или (b) регулирования ограничивающего дренаж элемента в другое положение, или (c) регулирования как регулируемого промежуточного опорного элемента в желаемое положение второй плоскости, так и регулирования ограничивающего дренаж элемента в другое положение.

Угол между первой и второй плоскостями предпочтительно составляет от более 0^o до около 10^o.

Преимуществом устройства согласно изобретению является то, что при относительно толстом слое бумажной массы после создания желаемого уровня турбулентности в бумажной массе можно более просто поддерживать желаемый уровень турбулентности при дальнейшем перемещении через формовочную секцию. Следовательно, хотя известные устройства не всегда обеспечивают создание достаточного уровня турбулентности, их можно использовать для поддержания уровня турбулентности после того, как он будет создан. Таким образом, данное изобретение можно использовать для оптимизации работы устройств, известных из уровня техники.

С учетом этого форма выходной поверхности подъемной лопатки определяется тем, что следует за водоотделяющей камерой согласно изобретению в формовочной секции. Например, если за ней следует непосредственно второй комплект тех же элементов, так что подъемный элемент является одновременно последним элементом в первом комплекте и первым элементом в следующем комплекте, то выходная поверхность подъемной лопатки будет иметь ту же форму, что и соответствующая часть входного элемента, так что он будет иметь по существу горизонтальную промежуточную поверхность, и наклонную заднюю поверхность в той же второй плоскости, что и последующие элементы. В качестве альтернативного решения, если за ним следует зазор без дренажа или дренажная камера, оборудованная пленками, то выходная поверхность подъемной лопатки будет выполнена в целом как пленочная лопатка с углом пленки обычно от около 0,5^o до около 5^o.

Краткое описание чертежей Ниже приводится описание изобретения со ссылками на чертежи, на которых изображено: фиг. 1 - разрез в машинном направлении блока создания турбулентности в бумажной массе согласно первому варианту выполнения данного изобретения; фиг.2, 3 и 4 - разрез поддерживающих формовочное полотно элементов, используемых на фиг.1; фиг.5 и 6 - альтернативное по отношению к фиг.1 расположение элементов; фиг. 7 - разрез в машинном направлении блока создания турбулентности в бумажной массе, включающего в себя два комплекта поддерживающих формовочное полотно элементов; фиг.8 - промежуточный элемент, имеющий профиль перемешивающей лопатки; фиг.9 и 10 - частичный разрез в машинном направлении блока создания турбулентности в бумажной массе согласно второму варианту выполнения данного изобретения; фиг. 11 и 12 - детали устройства поворота и регулирования, используемого в фиг.10 и 11; фиг.13 - разрез блока согласно фиг.9 - 12; фиг. 14 - разрез в машинном направлении блока создания турбулентности в бумажной массе согласно третьему варианту выполнения данного изобретения; фиг.15 - разрез ограничивающего дренаж элемента, показанного на фиг.14; фиг.16 - альтернативные расположения промежуточных элементов, применимые к фиг. 1, 7 и 14, включая профили перемешивающей лопатки для промежуточных элементов.

Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения В контексте данного изобретения определяющие направление понятия имеют следующие значения: "машинное направление" - направление вдоль машины, по существу параллельное направлению движения формовочного полотна; "поперечное машинное направление" - направление, по существу перпендикулярное машинному направлению, в целом параллельное плоскости формовочного полотна; "выше по потоку" - направление ближе к чану от данной точки в машинном направлении; "ниже по потоку" - направление дальше от чана в машинном направлении; "входная" - расположенная выше по потоку кромка элемента; "задняя" - расположенная ниже по потоку поверхность или кромка элемента; "сторона бумаги" - сторона формовочного полотна, на которой находится бумажная масса и формируется бумажное полотно; "машинная сторона" - сторона формовочного полотна, находящаяся в контакте с поддерживающими формовочное полотно элементами, и, следовательно, сторона, противоположная стороне бумаги.

На всех схематично изображенных на фигурах разрезах водоотделяющих секций все поддерживающие формовочное полотно элементы проходят в поперечном направлении машины по всей ширине формовочного полотна. Дополнительно к этому все показанные углы изображены для ясности преувеличенно.

На фиг.1 показан первый вариант выполнения изобретения. Как на этой фигуре, так и на последующих фигурах, не изображены другие обычные части формовочной секции, такие как чан, подпорная планка чана, предварительный валок, формовочная плита (если имеется), формовочный ороситель или оросители, а также другие дренажные и водоотделяющие устройства. Устройство 1 создания турбулентности в бумажной массе включает в себя водоотделяющую камеру 2, которая снабжена гидравлически уплотненным дренажом 3 в нижней части, через который отводится вода 3А, отделяемая от бумажной массы. Водоотделяющая камера 2 соединена с помощью трубы 4 с источником вакуума, который обеспечивает управляемое пониженное давление в диапазоне от внешнего давления до давления, примерно на 7,5 кПа ниже внешнего давления.

Желаемый уровень турбулентности в бумажной массе создается с помощью комплекта поддерживающих формовочное полотно элементов 5, 6, 7 и 8, которые установлены на верхней балке формовочной камеры 2 с использованием обычного Т-образного соединения 9А, 9В, 9С. Расстояние между Т-образными соединениями и ширина элементов определяют в комбинации ширину дренажных зазоров 10, 11 и 12. Эти зазоры герметизированы на их боковых кромках с помощью концевых черпаковых рам (не изображены). В показанном варианте выполнения зазоры 10 и 11 имеют одинаковую ширину, а зазор 12 имеет большую ширину.

Факторы, определяющие выбор ширины зазоров, указаны ниже. Элементы 5, 6, 7 и 8 могут быть изготовлены из полиэтилена высокой плотности с вставленными керамическими поверхностями износа, или из любого другого материала, пригодного для изготовления поддерживающих формовочное полотно поверхностей. В показанном комплекте поддерживающих формовочное полотно элементов элемент 5 является входной лопаткой, элемент 8 - подъемной лопаткой, и элементы 6 и 7 - промежуточными лопатками.

Формовочное полотно 13 движется в направлении стрелки А, при этом его машинная сторона находится в контакте с поддерживающими формовочное полотно элементами 5-8. Над зазором 12 формовочное полотно 13 поднимается с последнего промежуточного элемента 7 на подъемный элемент 8. Это вертикальное перемещение формовочного полотна и находящихся на нем начального бумажного полотна и бумажной массы создает турбулентность в смежной с ним бумажной массе и ниже по потоку от выходной поверхности подъемного элемента 8.

Поперечный разрез входного элемента 5 показан на фиг.2. Он включает в себя счищающую переднюю кромку 14, плоскую промежуточную поверхность 15 и наклонную заднюю поверхность 16. В этом варианте выполнения задняя поверхность является по существу плоской и имеет угол наклона относительно поверхности 15. Элемент установлен на тавровую балку 9А так, что поверхность 15 является по существу горизонтальной. Счищающая передняя кромка 14 удаляет по меньшей мере некоторое количество воды, которое проходит через формовочное полотно выше по потоку от входного элемента. Поперечное сечение подъемного элемента 8 показано на фиг.3. Он включает в себя счищающую переднюю кромку 17, наклонную поверхность 17, выходную поверхность 19 и часть 20, содержащую соединение между наклонной и выходной поверхностями. Как показано, часть 20 является вершиной соединения двух поверхностей 18, 19, расположенных по его сторонам; альтернативными формами являются короткая горизонтальная поверхность и изогнутая поверхность. Обязательным для части 20 подъемного элемента является то, что она обеспечивает непрерывность опоры для формовочного полотна, движущегося и изгибающегося над ней, и что вместе с по существу горизонтальной поверхностью 15 входного элемента она определяет первую плоскость, ниже которой отклоняется формовочное полотно во время прохождения над промежуточными элементами. Конкретную форму части 20 выбирают в зависимости от используемого конструкционного материала и желательной длины наклонной поверхности 18 и выходной поверхности 19. Наклонная поверхность 18 расположена под углом относительно первой плоскости, определяемой поверхностью 15 на входном элементе и частью 20 подъемного элемента. Форма выходной поверхности 19 указана ниже.

На фиг. 1 показаны два промежуточных элемента 6 и 7, которые в целом являются одинаковыми. Их поперечные сечения являются в целом одинаковыми, и на фиг.4 показано поперечное сечение промежуточного элемента 6. Он включает в себя счищающую переднюю кромку 21, наклонную поверхность 22 и заднюю кромку 23. Комплект из трех элементов, содержащий входной элемент и два промежуточных элемента, опирающихся на тавровые балки 9С, установлен с разносом так, что поверхность 16 и две поверхности 22 находятся в общей второй плоскости под углом относительно первой плоскости.

В устройстве согласно первому варианту выполнения изобретения, как показано на фиг.1, при движении формовочного полотна 13 над водоотделяющей камерой 2 машинная сторона полотна 13 сперва приходит в соприкосновение с передней кромкой 14 входного элемента 5, который счищает жидкость с машинной стороны полотна 13. Формовочное полотно 13 проходит далее вниз по потоку последовательно над наклонной поверхностью 16, зазором 10, наклонной поверхностью 22 и задней кромкой 23 промежуточного элемента 6, зазором 11, наклонной поверхностью 22 и задней кромкой 23 промежуточного элемента 7, зазором 12, и, наконец, входной кромкой 17 и поверхностями 18, 20 и 19 (в этой последовательности) подъемного элемента 8. Формовочное полотно притягивается вниз последовательно на поверхность 16 и на две поверхности 22 с помощью управляемого низкого вакуума в водоотделяющей камере с образованием жидкого уплотнения на этих поверхностях. Наконец, формовочное полотно поднимается вверх над зазором 12 и поверхностями подъемного элемента 8. Это перемещение вверх создает турбулентность в бумажной массе вблизи подъемного элемента 8.

В этом варианте выполнения выбранная величина угла определяется машинными характеристиками, которые включают в себя полное расстояние между входным и подъемным элементами, число промежуточных элементов, скорость машины, толщину слоя бумажной массы и желаемый уровень турбулентности в изготавливаемой продукции. Следовательно, величина угла определяет вертикальное расстояние, на которое должно подниматься формовочное полотно от той точки, где оно утрачивает контакт с последним промежуточным элементом, которая расположена на задней кромке 23 этого элемента или вблизи нее, к счищающей передней кромке 17 подъемного элемента. Обычно угол находится в диапазоне от около 0,25^o до около 10^o. Было установлено, что для большинства случаев угол составляет менее 6^o и часто находится в диапазоне от около 2^o до около 4^o. Ширина зазоров между элементами, составляющими комплект, в комбинации с используемым вакуумом, а также свойства бумажной массы и размолотого материала в бумажной массе также влияют как на количество происходящего дренажа, так и на уровень создаваемой турбулентности. Уровень используемого вакуума в комбинации с шириной зазоров должен быть достаточным для обеспечения гид