Способ формования волокнистого слоя
Патент 765416
Авторы
Способ формования волокнистого слоя
Иллюстрации
Реферат
ОП ИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СЬИ ЕИЛЬСТВУ о1 765416
Союз Сюветския
Социвектмческих
Республик (61) Дополиительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 201075 (21) 2182329/28-12 (5!)М. Кл.з с присоединением заявки М
0 01 . G 25/00
0 21 Н 5/26
Государственный коивтет
СССР по делаи нзобретеннй н открытнй (23) Приоритет
Опубликовано 23D980. Бюллетень Но 35
Дата опубликования описанию 2509.80 (S3) УДК 677.6.НМ
° (088.8) V
В.С. Александров, A.E. Гущин и P.Â. Заводов ф,,"",:: . та ° (! P » 1 Д (72) Авторы изобретения
Всесоюзное научно-производственное объединение бумажной проьаваленности (71) Заявитель (54 ) ° СПОСОБ ФОРИОВАНИЯ ВОЛОКНИСТОГО СЛОЯ
Изобретение относится к легкой промыыпенности, в частности к формованию волокнистого слоя из гаэовзвеси волокон.
Известен способ формования волокнистого слоя, при котором волокна в потоке гаэовэвеси направляют на приемную сетчатую поверхность и осаждают их путем отсоса газа через последнюю (1) . 10
Недостатком этого способа является низкая производительность формования волокнистого слоя и значительные затраты на электроэнергию, необходимую для удаления большого количест- 15 ва газа при скоростном формовании волокнистого слоя. Сетчатая поверхность и образующийся на ней волокнистый слой вместе создают значительное по величине сопротивление потоку га- Я эа, проходящему через них в процессе фильтрации при формовании волокнистого слоя. Сетчатая поверхность и образующий на ней волокнистый слой вместе создают значительное по вели- 25 чине сопротивления потоку газа, проходящему через них в процессе фильтрации при формовании.
Для повышения производительности формования волокнистого слоя перед Зо подачей волокон на приемную Сетчатую поверхность из потока гаэовэцеси удаляют от 50 до 90% газа, à зу ем поток газовзвеси пропускают через гаситель поперечных пульсаций потока для снижения турбулентности потока на 0,7—
15%.
Способ осуществляют следующим образом.
Волокнистое сырье (синтетические, древесно-целлюлозные волокна и т.д.) подвергают дезинтеграции любым известным способом. например путем создания деформации сдвига на дисковой мельнице. В результате дезинтеграции волокнистая масса разделяется на отдельные волокна и небольшие их пучки, которые поступают затем по воэдуховодам в воздушный поток, создаваемый вентилятором. За счет турбулентности потока воздуха волокна распределяются по всему его объему. Далее гаэовэвесь волокон по воздуховодам поступает в концентратор. При движении по дуге концентратора под действием центробежной силы волокна устремляются к периферии. В результате часть потока гаэовзвеси волокон полностью освобождается от волокон. Эта часть потока при выходе на прямолинейную траекторию
765416 отводится в сторону, благодаря .создаваемому разряжению в воэдуховоде. Оставшаяся часть потока гаэовэвеси волокон проходит через гаситель поперечных пульсаций, который снижает интенсивность турбулентности потока до необходимой величины 15-0,7%.
Благодаря тому, что на коротком отрезке пути потока газовэвеси волокон значительно повышается концентрация волокон и сильно уменьшается интенсивность ее турбулентности — проиоходит гомогенная коагуляция воло- кОн по всему объему потока. ОБразуется связанная волокнистая система.
ПОток газовзвеси волокон, приобретая такую структуру, поступает на бесконЕчную сетку, где за счет разряжения, создаваемого под ней в отсасывающем ящике происходит фильтрация потока газовэвеси, в результате чего удаляется оставшийся в потоке воздух и на 26 сЕтке образуется волокнистый слой однОродной структуры, поступающий на дальнейшую обработку.
При удалении части потока газа на выходе из концентратора, представляю- 2 щего собой газ, свободный практически от волокон, не возникает какого-либо значительного сопротивления. По подсчетам коэффициент сопротивления составляет 1,3-2,3 (вместо 20-500).
Поэтому расход электроэнергии незначителен.
При удалении оставшейся в потоке газовзвеси части воздуха расход электроэнергии так же уменьшается, так как его здесь уже на 50-90% меньше, чем в момент образования газовзвеси, уменьшается и активная зона сетчатой поверхности, т.е. снижаются габариты обрудования и, следовательно, металлоемкость и площадь, зани- 4О маемая оборудованием.
П р и и е р 1. Поток аэровзвеси сульфатной беленой целлюлозы с влажностью 12% образуется описанным выше методом при концентрации волокон 45
20 г/и . Поэтому аэровзвеси волокон сульфатной беленой целлюлозы с интенсивностью турбулентности 30%(со средней длиной волокон 0,7 мм) сообщают криволинейное движение по дуге с радиусом R = 150 мм и с длиной криволинейного участка 450 мм при скорости ?8 м/сек. Под действием центробежной силы волокна при прохождении криволинейного участка смещаются к периферии потока, в результате чего 90% воздуха в потоке аэровзвеси освобождается от волокон и отводится. На выходе из концентратора аэровзвеси волокон концентрируется до 160 r/ì и интенсивность ее турбулентности умень- ф) шается до 7%. При движении сконцентрированной части потока по прямой линии (сразу после завершения криволинейного движения) поток подвергают воздействию акустического поля с частотой 20 кгц в направлении, перпендикулярном к направлению движения потока. B результате поперечные колебания в потоке аэровзвеси гасятся, уменьшаясь до 0,7%. Поток аэровзвеси со связанной системой волокон поступает на бесконечную сетку под углом 15 причем скорость движения потока аэровзвеси равна скорости движения сетки и составляет 5 м/сек. После удаления из потока аэровзвеси оставшегося воздуха (10% от начального количества) на сетке образуется волокнистый слой, который поступает на приклейку, прессование, сушку, после чего образуется бумага с массой 50 г/м
П р и и е р 2. Полученная аэровэвесь вискозных волокон при влажности 3% со средней длиной 3,5 мм при концентрации 10 г/м имеет интенсивЪ ность турбулентности 40%. В качестве газовой среды служит воздух с добавкой 10% углекислого газа для предотвращения возгорания взвеси в результате возникновения статического электричества.
Потоку газовзвесн сообщают движение в концентраторе при скорости
20 м/сек по дуге с радиусом R
175 мм при длине дуги 500 мм. При смещении волокон под действием центробежной силы к наружной части дуги от волокон освобождается 75% газа, который возвращается в исходный газовый поток с 25% газа и распределеннйми в нем волокнами при концентрации 40 г/м продолжает свое движение по прямолинейной траектории к сетке.
Причем эа счет повышения концентрации волокон интенсивность турбулентности потока снижается до 20%. B момент начала движения потока газовэвеси по прямолинейному пути он подвергается резкому поджатию в поперечном направлении с уменьшением статического давления путем пропускания потока через коническую воронку с соотношением площади входного сечения к выходному
3:1. В результате скорости потока увеличивается до 12 и/сек, а интенсивность турбулентности уменьшается до 4%.
Далее сконцентрированный поток газовзвеси поступает на сетку, движущуюся со скоростью 4 и/сек. После удаления газа из сконцентрированного потока путем создания разрежения под ней, равного 20 мм водяного столба, образуется однородный слой волокон с массой 20 г/м, который поступает на дальнейшую обработку в проклеивак яую, прессовую и сушильную части бумагоделательной машины.
П р и и е р 3. Потоку аэровзвеси лавсановых волокон 30% со средней длиной 20 мм при концентрации 5 г/м с интенсивностью турбулентности 35%, движущемуся со скоростью 15 м/сек, сообщают в концентраторе движение по
765416
Формула изобретения
Составитель М. Никулина
Редактор Т. Шагова Техред Н.Граб Корректор.М. Вигула
Тираж 502 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам .изобретений и открытиЯ
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Заказ 7859/76
Филиал ППП "Патент", г. ужгород, ул. Проектная, 4 дуге с радиусом и = 300 мм при длине дуги 90 мм. Под действием центробежной силы при криволинейном движении волокна концентрируются в наружном слое, занимая 0,5 объема потока. При этом концентрация волокон уйеличивается до 10 г/м, а интенсивность турбулентности за счет повышения концентрации уменьшилась до 20%.
Часть потока, свободная от волокон (0,5 по объему) отводится и поступает в первоначальный поток воздуха.
После концентратора аэровзвесь движется по прямолинейной траектории со скоростью 10 м/сек и затем в гасителе поперечных пульсаций разгоняется до 15 м/сек в результате снижения статического давления потока, при этом интенсивность турбулентности потока газовзвеси снижается до 15% и подается на сетку под углом 40 с этой же скоростью. В результате фильтрации через сетку удаляются оставшиеся 50% воздуха и образуется волокнистый слой однородной структуры, поступающий на дальнейшую обработку.
В каждом случае иэ приведенных трех примеров удаляется различное количество газа (воздуха). Объясняется это тем, что при получении потока со связанной волокнистой структурой объем газа между волокнистым скелетом в каждом случае различен и зависит от длины волокон. Операция удаления 50-90% газа совместно с операцией гашения поперечных пульсаций потока аэровзвеси с уменьшением турбулентности до 15-0,7% позволяет удалить значительную часть газа (воздуха) из потока аэровзвеси волокон без возникновения их локальной флокуляции, что обеспечивает повышение про. изводительности, снижение потребляемой электроэнергии, металлоемкости оборудования и площади, занимаемой йм.
Предлагаемый способ формования волокнистого слоя позволит повысить производительность, снизить расход электроэнергии и удельной металлоемкости оборудования при производстве различных видов бумаги сухим способом.
Способ формования волокнистого слоя, при котором волокна в потоке
Щ газовзвеси направляют на приемную сетчатую поверхность и осаждают их путем отсоса газа через последнюю, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности формования волокнистого слоя, перед подачей волокон на приемную сетчатую поверхность из потока газовзвеси удаляют от 50 до 90% газа, а затем поток газовзвеси пропускают через гаситель поперечных пульсаций потока для снижения турбулентности потока.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Патент Японии 9 41-15262, 1966, кл. 43 A 51, серия 3 (прототип).