Способ и устройство для промывки целлюлозной массы с помощью интенсифицированного всасывания

Способ и устройство для промывки целлюлозной массы с помощью интенсифицированного всасывания

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Предмет изобретения

Настоящее изобретение относится к способу и устройству для обработки суспензии твердых частиц с помощью вакуумного фильтра. Более конкретно, изобретение относится к промывке суспензии волокнистого вещества, такого как целлюлозная масса, с помощью вакуумной барабанной массомойки. Вакуумная барабанная массомойка по существу используется для промывки небеленой массы, для промывки на этапе кислородной делигнификации, на этапе отбеливания и после сортировки на бумагоделательной машине.

Предшествующий уровень техники

Эффективность промывки, например, перед кислородной делигнификацией, важна для получения высококачественной целлюлозной массы. При отбеливании промывка на ранних этапах влияет на химический состав отбеливателя и качество целлюлозной массы. Для получения и поддержания адекватного качества и других характеристик процесса на постоянном уровне задают ряд ограничений для максимизации производительности вакуумных барабанных фильтров. Повышение общей производительности установки также может потребовать интенсификации обработки массы и повышения производительности, не жертвуя качеством. Наиболее преимущественно это достигается за счет усовершенствованного оборудования. Процесс обработки с помощью дорогого и стратегически важного устройства следует оптимизировать в отношении производительности, качества и издержек независимо от изменения условий, таких как смена сырья или изменение требований к качеству. Когда обработка целлюлозной массы требует множества последовательных этапов промывки, интенсификация промывки может даже позволить сократить количество этапов и устройств.

В массомойках с вакуумным барабаном давление внутри покрытой проволокой фильтрующей поверхности вращающегося барабана ниже, чем атмосферное давление с другой стороны. Это разрежение обычно создается с помощью всасывающего колена (погружного колена). Это разрежение втягивает суспензию целлюлозной массы из бассейна к фильтрующей поверхности, в результате чего фильтрат попадает в барабан, а отфильтрованная целлюлозная масса образует слой на поверхности барабана. Вращающийся барабан подает слой целлюлозной массы, на который воздействуют струи промывочной жидкости, на этап сушки и, далее, на скребок, который снимает этот слой, и, далее, на выгружающий шнек.

Фильтрат, проникший в барабан, течет по проходящей вниз струе, т.е. по всасывающему колену, в котором вес фильтрата генерирует разрежение, величина которого зависит от высоты погружного колена. Газ в фильтрате снижает количество жидкости во всасывающем колене и, следовательно, ее вес, что приводит к уменьшению величины создаваемого разрежения.

Перепад давления, создаваемый всасывающим коленом между внутренней и внешней сторонами фильтрующих поверхностей, увеличивается за счет гидростатического давления суспензии в бассейне. Если барабан снабжен трубами для фильтрата, подающими фильтрат во всасывающее колено, высота водяного столба в них уменьшает силу всасывания, приложенную к поверхности барабана, поскольку поток направлен вверх, когда труба для фильтрата находится ниже оси вращения барабана. Этот эффект аннулирует гидростатическое давление, когда трубы для фильтрата барабана заполнены. Над осью вращения барабана поток в трубах для фильтрата направлен вниз, в результате чего вес водяного столба усиливает всасывание. Этот эффект наиболее сильно проявляется на самой верхней поверхности барабана, если воздух, попавший в трубы для фильтрата, не уменьшит этот эффект.

Известное решение для обработки целлюлозной массы описано в публикации FI86963 (US 5264138). В этой публикации всасывание всасывающего колена направлено к всасывающей поверхности в секторе, составляющем приблизительно 240°. В этом решении внутри барабана вакуумного барабанного фильтра остается газ, который является вредным для всасывающего колена и отводится по отдельному каналу в клапане всасывающей головки за пределы барабана. В публикации FI87538 (EP 0442697) описано всасывание, создаваемое разными насосами и устройствами, а не всасывающим коленом.

Недостатки предшествующего уровня техники

Ввиду увеличивающейся толщины слоя возникает существенная проблема удержания слоя целлюлозной массы на поверхности барабана на том этапе, когда слой целлюлозной массы находится непосредственно над поверхностью суспензии и не поддерживается барабаном, а в вертикальном направлении находится под барабаном. Слой целлюлозной массы отрывается от стороны барабана под действием силы тяжести, и на него не действует эффект всасывания. В это время трубы для фильтрата не интенсифицируют всасывание во всасывающем колене. На этом этапе консистенция слоя целлюлозной массы является самой низкой, и поэтому его прочность является наименьшей. Далее, на этом этапе жидкость в слое целлюлозной массы, вероятно, течет в направлении слоя или из него, и потоки суспензии в бассейне могут привести к отслоению слоя от барабана. Слишком ранняя подача сильного потока промывочной жидкости на поверхности слоя целлюлозной массы на поверхности барабана, до того как слой целлюлозной массы достаточно отвердеет на поверхности барабана, может привести к отслоению или иным повреждениям слоя целлюлозной массы. Эти факторы ограничивают толщину слоя целлюлозной массы и на практике препятствуют промывке в этой зоне. Если бы барабан был погружен в бассейн глубже своей оси, поверхность барабана всегда поддерживала бы слой целлюлозной массы снизу. Поэтому части этапов промывки и сушки оставались бы короткими по сравнению с этапом фильтрования.

В конце этапа фильтрования рядом с поверхностью суспензии нарастание слоя целлюлозной массы максимально замедляется, поскольку наибольшая толщина слоя препятствует потоку суспензии через слой целлюлозной массы. В этой ситуации, когда интенсифицирующие эффекты гидростатического давления в трубах для фильтрата барабана или в бассейне не действуют, величина разрежения существенно ограничивает увеличение толщины слоя целлюлозной массы.

Повышение частоты вращения автоматически уменьшает толщину слоя целлюлозной массы за счет сокращения времени фильтрования, а также длительность других этапов. Одновременно увеличивается центробежная сила, которая стремится оторвать отфильтрованный слой целлюлозной массы от поверхности барабана.

Разрежение, создаваемое во всасывающем колене, обычно составляет 0,1-0,4 бар. Обычно создаваемое им давление никак не регулируется, а перепад давления создается только силой тяжести. Разрежение может отклоняться от проектной величины из-за утечек воздуха и водяного пара, попадающих во всасывающее колено вместе с фильтратом. Если разрежение изменяется, нельзя быть уверенным, что оно удержит отфильтрованный слой, если целью является получить слой максимальной толщины. Кроме того, в некоторой степени изменяется работа всех технологических этапов и результат промывки. Частота вращения, консистенция суспензии и уровень высоты суспензии являются наиболее существенными переменными, с помощью которых процесс можно регулировать для адаптации к изменениям величины разрежения, изменениям в сырье или в соответствии с качественными и количественными требованиями.

Увеличение перепада давления является самым простым способом увеличения производительности и интенсификации различных этапов. Однако такое решение имеет свои ограничения. Большой перепад давления может чрезмерно уплотнить слой целлюлозной массы, особенно, содержащей волокна, в результате чего его способность пропускать суспензию целлюлозной массы или промывочной жидкости снижается. Далее, повышенная абсорбция газа между волокнами или порами тонкоизмельченной целлюлозной массы в форме малоподвижных пузырьков препятствует сквозному потоку. Усиление всасывания усугубляет эту проблему, когда зазоры между волокнами и порами сжимаются и пузырьки газа растут.

К разным этапам предъявляются разные требования относительно интенсивности всасывания, поэтому единый уровень разрежения всегда является компромиссом. На этапе фильтрования требуемый уровень давления меняется из-за изменений в состоянии проволоки и толщины слоя, и он изменяется, когда поверхность барабана движется в бассейне. Вначале небольшой перепад давления через слой целлюлозной массы и фильтрующую поверхность является адекватным для создания потока фильтрата и даже одного лишь гидростатического давления, а слишком сильное всасывание приводит к чрезмерному проходу твердого материала сквозь фильтрующую поверхность. Увеличение толщины слоя целлюлозной массы увеличивает сопротивление потоку, и, в итоге, слой перестает утолщаться, пока не будет увеличен перепад давления.

Этап промывки направлен на вытеснение промывочной жидкостью жидкости внутри слоя целлюлозной массы, т.е. чистая жидкость течет из равномерного слоя промывочной жидкости на поверхности барабана в слой целлюлозной массы, и жидкость, находящаяся внутри целлюлозной массы, вытесняется сквозь проволоку и барабан. Из-за уплотнения слоя целлюлозной массы эта жидкость не проникает в слой и не вытесняет грязную жидкость в той же степени, в которой увеличивается перепад давления. Поэтому промывка более зависит от длительности операции, чем от перепада давления.

Всасывающее колено способно генерировать всасывание, которое является адекватным и для промывки, и для увеличения слоя, но тем не менее не мешает этим процессам за счет чрезмерного уплотнения слоя целлюлозной массы. Генерирование более сильного всасывания, если оно выполняется насосами, требует дополнительной энергии. КПД насосов ниже, чем КПД всасывающего колена, например, из-за испарения жидкости с захваченным ею воздухом. Подходящие насосы с большим объемным расходом достаточно дороги. Оперативные преимущества, достигаемые за счет более эффективного всасывания, требуют увеличенных инвестиций и эксплуатационных расходов. Сильное всасывание, достигаемое за счет удлинения всасывающего колена, может привести к излишней изменчивости всасывания из-за испарения воды и поглощения газов.

Промывочная труба, разбрызгивающая промывочную жидкость на слой целлюлозной массы, и точка разбрызгивания не могут находиться внизу рядом с поверхностью суспензии, поскольку это приведет к отслоению или повреждению отфильтрованного слоя. Сектор, в котором невозможно осуществлять промывку, начинается от поверхности и заканчивается в направлении вращения приблизительно через 10-15°. Этот сектор не используется для промывки, даже если в этом месте нельзя выполнять никакие другие технологические операции. После выхода на поверхность отсутствие жидкого слоя позволяет слою целлюлозной массы захватывать воздух. Поэтому в этом секторе текущая ситуация вредна для работы устройства.

Этап сушки между этапом промывки и этапом выгрузки требует адекватно широкого сектора для удаления жидкости. Это ограничивает длительность этапа промывки. Этап промывки начинается на верхней поверхности барабана, где труба для фильтрата лучше всего интенсифицирует всасывание всасывающим коленом. К концу этого этапа всасывание ослабевает по мере того, как трубы для фильтрата по меньшей мере частично заполняются воздухом, когда они опускаются.

Повышение производительности вакуумной барабанной массомойки потребует увеличения частоты вращения барабана, тогда как толщина целлюлозной массы, накапливаемой на его поверхности, останется почти неизменной или увеличится. Цель лучше всего будет достигнута, если можно будет увеличить и толщину слоя, и частоту вращения. Оба способа требуют дополнительной интенсификации этапа промывки, чтобы по меньшей мере сохранить качество целлюлозной массы на текущем уровне.

Повышение производительности вакуумного барабанного фильтра и улучшение промывки возможно и на существующем оборудовании, поскольку оно имеет длительный срок службы и высокую стоимость. Следует обеспечить возможность более свободной регулировки длительности этапов вакуумного барабанного фильтра и условий, зависящих и от обрабатываемой целлюлозной массы, и от технологических требований, чтобы эффективно и непрерывно оптимизировать производство. Существующие устройства не обладают возможностями для существенной регулировки.

Раскрытие изобретения

Для промывки суспензии, содержащей твердые частицы, в вакуумной барабанной массомойке было разработано новое решение. Целью настоящего изобретения является повышение производительности вакуумной барабанной массомойки и качества производимых твердых частиц, а также создание возможности управления ими и нахождение как можно более универсального решения проблем, ограничивающих достижение этой цели. Эта цель достигается способом и/или устройством, определенными в ограничительной части независимых пунктов формулы изобретения и реализованными так, как определено в отличительной части этих пунктов. В зависимых пунктах определены предпочтительные варианты изобретения.

Согласно настоящему изобретению на одном или более секторе барабана создается интенсифицированное всасывание, генерируемое отдельным источником разрежения, т.е. разрежение, которое существенно сильнее, чем разрежение, генерируемое основным источником разрежения, применяемым по меньшей мере на этапе фильтрования, подается на те сектора вакуумного барабана, на которых их эффект может быть использован в наибольшей степени. Интенсифицированное всасывание, осуществляемое в зоне, предшествующей начальной точке промывки, например, в конце этапа фильтрования и/или в начале этапа промывки, позволяет расширить зону, используемую для промывки, до сектора, следующего после подъема слоя целлюлозной массы на поверхность суспензии в бассейне, и тем самым увеличить длительность этапа промывки. Интенсифицированное всасывание преимущественно можно применять для интенсификации операций фильтрования, промывки и сушки.

Интенсифицированное всасывание создается с помощью одного или более отдельного источника (источников) разрежения или другого насоса (насосов). Для генерирования основного всасывания и вывода основной части фильтрата из вакуумного барабана можно использовать и известное всасывающее колено, а применение настоящего изобретения может компенсировать изменения давления и регулировку создаваемого уровня разрежения, в зависимости от отдельного источника разрежения и процесса.

Интенсифицированное всасывание наиболее предпочтительно создается на том секторе барабана, где этим всасыванием можно раньше инициировать этап промывки. Другими преимущественными секторами являются те, на которых слой целлюлозной массы достиг своей окончательной толщины и/или слой целлюлозной массы удерживается на барабане после того, как он поднялся над уровнем поверхности бассейна, и/или где происходит удаление воды для получения окончательной толщины. Сектора интенсифицированного всасывания, которые являются более широкими, чем перечисленные, не обязательно дадут какой-либо положительный эффект, поскольку объемный расход увеличивается, и фиксированные затраты и эксплуатационные расходы резко увеличиваются.

Поскольку в разных зонах интенсифицированного всасывания образуется разный фильтрат, применяются разные требования к величине давления, и фильтрат захватывает разное количество газа, то часто бывает полезно применять по меньшей мере частично разделенные и разные оптимальные источники разрежения по меньшей мере для части секторов, в которых осуществляется интенсифицированное всасывание. Уровни разрежения от общего источника для разных секторов можно регулировать, например, ограничивая расход газа и жидкости с помощью регулирующих клапанов.

При существующем оборудовании интенсифицированное всасывание можно генерировать и направлять на требуемые секторы барабана, просто внеся изменения в клапан всасывающей головки и каналы для фильтрата, соединенные с ней, и подключив соответствующие трубопроводы и источники разрежения к стороне всасывания. Таким образом, усовершенствования массомойки могут быть выполнены экономично и быстро, тогда как крупные центральные компоненты остаются без изменений.

Разные фильтраты, соединенные через каналы интенсифицированного всасывания, можно направлять на подходящие этапы технологического процесса либо в этом же устройстве, либо самые загрязненные фильтраты можно направлять на другое, на практике предшествующее в технологическом процессе устройство. Это сокращает как потребность в чистой жидкости, так и необходимость в очистке жидкости. Поскольку затраты и производительность очистных сооружений часто ограничивают применение чистой жидкости, применение самого чистого фильтрата в качестве промывочной жидкости как таковой увеличивает количество доступной промывочной воды. Это еще более увеличивает эффективность промывки.

Увеличение слоя целлюлозной массы можно интенсифицировать, направляя интенсифицированное всасывание из положения под уровнем поверхности в бассейне до того, как слой целлюлозной массы поднимется на поверхность. На этом этапе уплотнение и упрочнение этого слоя, вызванные усиленным всасыванием, способствуют, из-за эффекта задержки, тому, что толстый слой остается на барабане и позволяет раньше начать промывку. Далее, более толстый слой целлюлозной массы содержит меньше жидкости, которую нужно вытеснять на начальном этапе промывки, что улучшает результат промывки. После того как толстый слой целлюлозной массы поднимется из суспензии, с помощью интенсифицированного всасывания его можно лучше удерживать на барабане на начальном этапе промывки.

Благодаря эффектам интенсифицированного всасывания в массомойке, первую промывочную трубу в массомойке можно установить ниже, чем раньше, и эта труба предназначена для начала промывки целлюлозной массы как можно раньше, наиболее предпочтительно, начиная с уровня поверхности суспензии. Это предотвращает вредное проникновение воздуха в слой целлюлозной массы или сквозь него, и площадь поверхности и длительность этапа промывки максимизируются. Первая промывочная труба может быть выполнена подвижной и ориентируемой, и давление в ней и форму распыления можно менять для регулирования начальной точки промывки и устранения проблем, связанных с ней и с изменением уровня поверхности суспензии.

Если интенсифицированное всасывание нужно направить на секторы, расположенные по обе стороны от уровня поверхности суспензии, это наиболее преимущественно достигается с помощью общего канала на стороне всасывания. Фильтраты, приходящие из этих секторов, имеют почти одинаковое качество, и поэтому их можно направлять в один и тот же процесс или в контейнер. Предпочтительно, эта зона интенсифицированного всасывания сфокусирована так, чтобы средняя точка открывания клапана была расположена в точке, соответствующей уровню поверхности в бассейне, благодаря чему оба эти сектора, дающие особое преимущество, имеют приблизительно одинаковый размер. Разница в размерах между секторами может составлять 10° для оптимизации процесса.

На этапе сушки после последней промывочной трубы, где полоса целлюлозной массы сушится до окончательной консистенции, интенсифицированное всасывание дает чистые преимущества. Усиленное всасывание повышает выгружающую способность фильтра и, тем самым, уменьшает количество жидкости и примесей, содержащихся в целлюлозной массе. На этапе сушки уплотнение слоя целлюлозной массы, подвергающегося интенсифицированному всасыванию и поглощению воздуха, не мешает работе этого технологического этапа. Величина разрежения может ограничиваться, особенно при волокнистых материалах, слишком уплотненной и сухой массой, которая может быть настолько прочной и жесткой, что будет отслаиваться от барабана до того, как будет срезана скребком на этапе выгрузки. С другой стороны, интенсифицированное всасывание лучше удерживает слой целлюлозной массы на поверхности барабана, поэтому целлюлозную массу можно высушить до более сухого состояния, чем обычно.

Высокая густота выгружаемого материала является особенно преимущественной при промывке небеленой массы, которую после этого направляют на отбеливание, или в ситуации, где условия технологического процесса или разные этапы обработки существенно изменяются, например, изменяется рН или другая переменная. Благодаря интенсифицированному всасыванию, сектор, необходимый для этапа сушки, можно сузить, т.е. для этапа промывки можно выделить более широкий сектор, например, добавив лишнюю промывочную трубу или изменив поток или ориентацию струй промывочной жидкости.

За счет расширенного благодаря интенсифицированному всасыванию этапа промывки, длительность этапа промывки существенно увеличивается. Это также дает положительный эффект, поскольку длительность этапа промывки важна с точки зрения результата промывки. Если интенсифицированное всасывание направлено также на этап, на котором поверхность барабана все еще находится в бассейне, перед промывкой толщину слоя отфильтрованной целлюлозной массы можно увеличить и сделать ее гуще. Такие усовершенствования позволяют увеличить производительность, увеличив частоту вращения барабана и, таким образом, увеличив количество промытой целлюлозной массы, тогда как толщина слоя остается по меньшей мере неизменной, и одновременно сохранив прежней или доведя до требуемого уровня эффективность промывки. Сектор интенсифицированного всасывания также позволяет формировать более толстый слой целлюлозной массы и эффективно его промывать.

Фильтраты, выведенные из отдельных зон интенсифицированного всасывания, можно распределять и использовать, наиболее предпочтительно, в этом же виде или немного обработав различными технологическими процессами, наиболее преимущественно, в той же массомойке, или использовать как технологическую или промывочную жидкость на предшествующих этапах обработки. Фильтрат этапа сушки при интенсифицированной промывке наиболее подходит для использования в той же массомойке на начальном этапе промывки, например, в первых двух промывочных трубах. Различные варианты настоящего изобретения позволяют интенсифицировать промывку так, что на начальном ее этапе можно использовать жидкости с пониженным качеством, если это позволяют требования к качеству.

Если во всасывающей головке барабана для управления всасыванием и фильтратами применяется регулируемое позиционирование клапана, в различных ситуациях в дополнение к управлению степенью разрежения можно оптимизировать направление интенсифицированного всасывания. Направление интенсифицированного всасывания в зону более ранней обработки внутри бассейна увеличивает толщину слоя и, следовательно, производительность. Можно компенсировать изменения уровня суспензии. После подъема с поверхности суспензии прекращение интенсифицированного всасывания может позволить интенсифицировать промывку. Качество целлюлозной массы в бассейне, длина волокон и содержание волокон, а также изменения требований к качеству промытой целлюлозной массы наряду с изменениями условий можно регулировать, даже когда устройство работает в режиме регулируемой синхронизации. Если используется клапан, в котором поверхности, ограничивающие зоны, можно позиционировать раздельно, или имеются сменные компоненты клапана, создающие разную синхронизацию, начальная и конечная точки интенсифицированного всасывания могут регулироваться раздельно. Поэтому работу дорогой массомойки можно заметно интенсифицировать, регулировать и оптимизировать.

К преимуществам настоящего изобретения относятся следующие:

- улучшение результата промывки массомойки, при этом такой результат можно регулировать и поддерживать на постоянном уровне;

- применение большего количества промывочной воды и большей площади поверхности при промывке дает улучшенный результат промывки, благодаря чему достигается экономия расходов на отбеливание, улавливаются химикаты и уменьшаются выбросы загрязняющих веществ в окружающую среду;

- минимизируется потребление энергии источниками разрежения;

- улучшается возможность регулирования процесса в зависимости от сырья и требований к конечному продукту;

- повышается качество промывки и готового продукта;

- снижается количество воздуха, попадающего в слой целлюлозной массы и в всасывающее колено;

- имеется возможность повышения производительности;

- уровень давления источников разрежения является более равномерным и регулируемым;

- фильтрат этапа сушки чище, и его легче повторно использовать;

- фильтраты разных уровней чистоты можно распределять по разным операциям для дальнейшего использования, что дает экономию воды и расходов на обработку жидкостей;

- этот способ можно применять на существующем оборудовании с небольшими изменениями.

Краткое описание чертежей

Далее следует более подробное описание изобретения со ссылками на приложенные чертежи, где:

Фиг. 1 - осевое сечение вакуумного барабанного фильтра массомойки по предшествующему уровню техники.

Фиг. 2 - вакуумный барабанный фильтр массомойки и его функциональные этапы на виде с торца устройства, иллюстрирующем трубы для фильтрата.

Фиг. 3 - вакуумный барабанный фильтр массомойки по предпочтительному варианту настоящего изобретения на виде с торца, иллюстрирующем распределительный короб и трубки для фильтрата, а также сектора, которые получают преимущества от интенсифицированного всасывания.

Фиг. 4 - сечение клапана по предпочтительному варианту изобретения, регулирующего потоки газа и фильтрата.

Фиг. 5 - соединительный фланец с его трубопроводами, соединяющими клапан по предпочтительному варианту изобретения, регулирующий потоки газа и фильтрата, с всасывающим коленом.

Фиг. 6 - предпочтительный вариант вакуумной системы и циркуляции жидкостей.

Подробное описание изобретения

На фиг. 1 показано осевое сечение вакуумного барабанного фильтра массомойки по предшествующему уровню техники. Фильтр соответствующей конструкции без этапа промывки описан в патентной публикации FI 86963 (US 5264138). Вакуумный барабанный фильтр массомойки состоит в основном из бассейна 10, либо с открытой, либо с закрытой кожухом верхней частью, и цилиндрического барабана 12, установленного на валу 14, концы которого установлены в подшипниках и который уплотнен относительно бассейна 10. Корпус барабана 12 содержит торцевые пластины 18, соединенные с выступом вала 14, и которые одновременно препятствуют попаданию суспензии внутрь барабана, и продольные отсеки 20 для фильтрата, посредством которых концы барабана скреплены друг с другом и которые образуют силовой каркас барабана. Крышка отсеков 20 для фильтрата может быть либо перфорированной пластиной, на которую помещена проволочная сетка, действующая в качестве фильтрующей поверхности, либо самой проволочной сеткой 21. Перфорированная пластина также может быть силовым элементом барабана. Общее количество отсеков 20 для фильтрата по окружности барабана обычно составляет 30-40. Таким образом, один отсек 20 для фильтрата занимает на окружности барабана сектор, равный 9-12°. Фильтрующая поверхность, соответствующая одному отсеку 20 для фильтрата, подвергается действию разрежения одной и той же величины.

Дно 22 отсеков 20 для фильтрата наклонено либо к одном концу барабана, либо от середины в обоих направлениях, в зависимости от длины барабана, которая обычно превышает пять метров. Трубы 24 для фильтрата соединены с дном 22 отсеков для фильтрата на том конце барабана, к которому наклонено дно этого отсека. Они направляют фильтрат в обычно коническую распределительную камеру 26. Трубы 24 фильтрата соединены с распределительной камерой 26 одним или двумя рядами. На поверхности распределительной камеры открытый конец труб фильтрата обычно имеет форму прямоугольника, что облегчает секторальное управление потоком и разрежением. Внутри распределительной камеры 26 поток фильтрата из труб направляется по распределительному каналу 43 клапана 40, расположенного внутри камеры, либо во всасывающее колено 90, либо в канал 28 вывода газа и фильтрата в атмосферу. Клапан 40 закреплен на месте и не вращается вместе с барабаном 12. Через клапан 40 можно направлять вытесняющую жидкость или газ под давлением в отсеки 20 для фильтрата на этапе V выгрузки.

На фиг. 2 показан торец барабана 12 массомойки по предшествующему уровню техники с направления всасывающего колена 90. На фиг. 2 показаны секторы I-VI фактических процессов массомойки. Разрежение, создаваемое всасывающим коленом 90, направляется на фильтрующие поверхности барабана 12, за исключением этапа V выгрузки и начального этапа I фильтрования. В массомойках поверхность 11 волокнистой суспензии в бассейне 10 в своей верхней точке находится обычно на уровне оси вращения барабана 12. Нормально эта поверхность находится ниже.

Вакуумная барабанная массомойка работает так, чтобы разные процессы происходили в разных секторах окружности барабана 12 и повторялись в определенной точке, когда барабан вращается с равномерной частотой. Сначала осуществляется начальное фильтрование I, когда трубы 24 для фильтрата заполняются отфильтрованной жидкостью под гидростатическим давлением и слой 30 целлюлозной массы начинает накапливаться на поверхности барабана 12. Затем, на этапе II соединяют всасывающее колено для вытягивания суспензии из бассейна 10, способствуя более эффективному фильтрованию и накоплению слоя 30 целлюлозной массы.

После того как слой 30 целлюлозной массы поднимется над суспензией, всасывание, создаваемое всасывающим коленом 90, удерживает его на поверхности барабана 12. Далее, на этапе III промывки промывочные трубы 60 и 70 создают слой промывочной жидкости на поверхности слоя целлюлозной массы с помощью струй 62 и 72 промывочной жидкости. Поскольку струи направлены в направлении 27 вращения барабана, кинетическая энергия промывочной жидкости и вращение барабана ограничивают скатывание промывочной жидкости по поверхности барабана в направлении, противоположном направлению вращения.

Положение промывочных труб 60 и 70 на фиг. 2 показывает, что этап III промывки начинается не в точке поверхности 11 суспензии, а выше, где интенсивный поток промывочной жидкости больше не может повредить слой 30 целлюлозной массы на поверхности барабана. В существующих массомойках первая промывочная труба 70 расположена довольно далеко от поверхности 11 суспензии, и поэтому этап III промывки начинается приблизительно через 10° или даже 15° после того, как слой 30 целлюлозной массы поднимется от поверхности 11 суспензии. Для создания адекватно широкого сектора для этапа IV сушки слой воды, создаваемый промывочными трубами 60, и, следовательно, этап III промывки, обычно не заходит за высшую точку барабана.

После этапа III промывки следует этап IV сушки, на котором из слоя 30 целлюлозной массы удаляют жидкость. После этого, на этапе V выгрузки слой целлюлозной массы соскабливают с барабана скребком 32. На этапе V выгрузки на поверхность барабана разрежение не подается, но съему слоя целлюлозной массы может способствовать подаваемая жидкость или воздух под давлением. Затем проволочную сетку промывают на этапе VI мытья проволочной сетки струями под давлением, создаваемыми форсунками трубы 75, после чего начинается новый этап I начального фильтрования.

На фиг. 3 показана вакуумная барабанная массомойка по предпочтительному варианту настоящего изобретения. На фиг. 3 показан торец барабана 12 в бассейне 10 со стороны всасывающего колена 90 и труб для фильтрата и отсеки в сечении. В отличие от фиг. 2, на фиг. 3 показаны сектора, в которых источники разрежения, не являющиеся основным источником разрежения, дают наиболее существенные преимущества. Технологические этапы I-VI, показанные на фиг. 2, также выполняются, и за счет интенсифицированного всасывания этап III промывки можно расширить, и промывку можно интенсифицировать. На фиг. 3 зона интенсифицированного всасывания распространяется на один или более из секторов А, В и/или С, где эффективное разрежение создается с помощью одного или более отдельных источников 100 разрежения, не являющихся основным источником разрежения, таким как всасывающее колено 90.

Для получения заметных полезных эффектов такой конструкции разрежение для интенсифицированного всасывания должно быть существенно выше, по меньшей мере на 0,1 бар выше, чем разрежение, создаваемое основным источником разрежения. Источник 100 разрежения, отдельный от основного источника разрежения, таким образом, должен иметь такую производительность, чтобы создавать такое разрежение, более высокое, чем разрежение, создаваемое основным источником. Такой уровень разрежения может быть регулируемым путем изменения рабочих параметров отдельного источника 100 разрежения. Максимальная интенсивность разрежения ограничена не только избыточным уплотнением слоя 30 целлюлозной массы, но и испарением жидкости в фильтрате из-за повышенной температуры.

Предпочтительно, интенсифицированное разрежение подается на сектор В для поддержания твердости слоя 30 целлюлозной массы в начальной точке промывки. Сектор В начинается в точке, в которой струя 72 промывочной жидкости попадает на слой 30 целлюлозной массы. Если первая струя 72 промывочной жидкости попадает на поверхность слоя 30 целлюлозной массы выше, чем над поверхностью 11 суспензии, можно отрегулировать интенсифицированное всасывание так, чтобы оно не начиналось до этой точки, если удержание слоя целлюлозной массы на поверхности не требует более ранней подачи интенсифицированного всасывания. Сектор В заканчивается, самое раннее, в точке, где обычно может начинаться этап III промывки, т.е. в направлении 27 вращения через 10° после поверхности 11 суспензии. Интенсифицированное всасывание можно создавать до сектора В, благодаря чему слой 30 целлюлозной массы уплотняется и лучше выдерживает начало промывки. Интенсифицированное всасывание может продолжаться до зоны обычного этапа III промывки, в зависимости от свойств промываемой целлюлозной массы и требуемых результата промывки и производительности.

Благодаря лучшей адгезии и уплотненности слоя 30 целлюлозной массы, первую промывочную трубу 70 можно расположить ниже, чем обычно, даже на уровне поверхности 11 суспензии, или частично или полностью ниже этого уровня. Начальной точкой этапа III промывки может считаться точка, в которой струя 72 промывочной жидкости, создаваемая первой промывочной трубой, контактирует со слоем 30 целлюлозной массы и в которой наиболее вероятно возникновение повреждений слоя целлюлозной массы. Благодаря поливу промывочной жидкостью, этап III промывки может начаться даже раньше. Такой по меньшей мере прерывистый полив можно расширить до уровня поверхности 11 суспензии.

Первая промывочная труба 70 предпочтительно может устанавливаться в разных положениях с помощью направляющих стержней или другим способом с возможностью перемещения в поперечном и/или вертикальном направлении, и/или ее можно поворачивать вокруг ее продольной оси так, чтобы оптимально направлять первую струю 72 промывочной жидкости. Далее давление нагнетания первой струи 72 промывочной жидкости и другие свойства струи могут быть регулируемыми. Средства такого регулирования могут быть ручными или механизированными.

В секторе В интенсифицированное всасывание не должно прекращаться в той точке поверхности, где это привело бы к повреждению слоя 30 целлюлозной массы. Следовательно, подача интенсифицированного всасывания из канала 41 (фиг. 4) клапана 40 на трубу 34 для фильтрата не может прекращаться, пока соответствующий отсек 20 для фильтрата не пройдет критическую зону полностью. Когда в секторе В нужно создать интенсифицированное всасывание, его наиболее безопасно можно прекратить только после того, как отсек 20 для фильтрата полностью выйдет из сектора В в зону III обычной промывки, показанную на фиг. 2, где слой 30 целлюлозной массы больше не будет повреждаться струями 62 и 72 промывочной жидкости. Если благодаря интенсифицированно