ES2300923T3 - PASTA DIGESTOR TO CRUSH AND SUSPEND PAPER PASTE. - Google Patents
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Abstract
Description
Digestor de pasta para triturar y suspender pasta de papel.Pasta digester for crushing and suspending paper pulp.
La invención concierne a un digestor de pasta para triturar y suspender pasta de papel según el preámbulo de la reivindicación 1.The invention concerns a pasta digester to shred and suspend paper pulp according to the preamble of the claim 1.
Los digestores de pasta de esta clase se emplean principalmente para poner en suspensión material celulósico o papel viejo desecados de las más diferentes composiciones. Están constituidos sustancialmente por un recipiente para la suspensión y al menos un rotor. El material introducido se mezcla intensamente con agua en trozos grandes, bandas o balas prensadas, generándose un removido hidráulico de la pasta por medio del rotor. Es compresible que se optimicen estos dispositivos, aspirándose sustancialmente a una disgregación rápida y económica en fuerza. En muchos casos, se dispone el rotor en las proximidades inmediatas de un tamiz plano al que él mantiene libre de obstrucciones. A través de las aberturas del tamiz se separa la pasta disgregada de suciedades de grueso tamaño y se retira ésta en forma de una suspensión. Un digestor de pasta es conocido, por ejemplo, por el documento EP-A-1 398 410. El documento FR-A-1 047 321 muestra otro digestor de pasta abierto por arriba con un recipiente cuya sección transversal no es de forma circular. El tamiz no es aquí plano, sino que está configurado en forma cónica. Sirve para retener en el digestor de pasta la pasta de papel aún insuficientemente disgregada.Pasta digesters of this class are mainly used to suspend cellulosic material or dried old paper of the most different compositions. Is it so consisting substantially of a container for suspension and At least one rotor The material introduced is mixed thoroughly with water in large pieces, bands or pressed bullets, generating a hydraulic removal of the paste by means of the rotor. Is compressible to optimize these devices, aspiring substantially to a rapid and economic breakdown in force. In In many cases, the rotor is arranged in the immediate vicinity of a flat sieve that he keeps free of obstructions. Through the disintegrated paste is separated from the sieve openings heavy dirt and this is removed in the form of a suspension. A pasta digester is known, for example, by the EP-A-1 398 410. The document FR-A-1 047 321 sample another pasta digester opened above with a container whose Cross section is not circular. The sieve is not here flat, but it is conically shaped. It serves to retain the paper pulp in the pulp digester insufficiently disintegrated
Como tipo estándar para un digestor de pasta se ha impuesto un recipiente cilíndrico vertical con un rotor en la zona del fondo. En este recipiente se introducen desde arriba agua y la pasta que se ha de disgregar y con ayuda del rotor se genera dentro de la suspensión un flujo en tromba en el que, por tanto, la pasta es arrastrada hacia abajo por el rotor en la zona interior y es impulsada radialmente hacia fuera en la zona del fondo, con lo que resulta un flujo de removido. Otra clase de construcción típica es el recipiente de digestor de pasta abierto por arriba con rotor lateralmente instalado. La suspensión es transportada entonces hacia el rotor en dirección aproximadamente horizontal y es desviada en la pared lateral del recipiente portadora del rotor. Esta forma, a menudo menos favorable en el aspecto hidráulico, tiene la ventaja de encontrar sitio como disgregador de desechos debajo de la máquina papelera. El documento DE 101 38 860 A1 muestra un ejemplo de un disgregador de desechos.As a standard type for a pasta digester, has imposed a vertical cylindrical vessel with a rotor in the bottom area. Water and water are introduced into this vessel from above. the paste to be broken down and with the help of the rotor is generated within the suspension a thrombus flow in which, therefore, the paste is dragged down by the rotor in the inner zone and it is driven radially outward in the bottom area, with what which results in a stir flow. Another kind of typical construction it is the pasta digester vessel open at the top with rotor laterally installed. The suspension is then transported towards the rotor in approximately horizontal direction and is deflected on the side wall of the rotor carrying vessel. This form, often less favorable in the hydraulic aspect, it has the advantage of finding a site as a waste disintegrator under the paper machine Document DE 101 38 860 A1 shows an example of a waste disintegrator.
El tamiz ya mencionado sirve, en primer lugar, para realizar una separación en la que las porciones de la pasta de papel ya suficientemente disgregadas se retiran a través de las aberturas del tamiz y se retiene la porción aún no suficientemente disgregada. El proceso de disgregación resulta con ello más económico de una manera en sí conocida y en particular el digestor de pasta, cuando se desee, puede hacerse funcionar continuamente. Se retienen o segregan materiales perturbadores, es decir, componentes sustancialmente ajenos al papel.The sieve already mentioned serves, first, to make a separation in which the pasta portions of paper already sufficiently disintegrated are removed through the sieve openings and portion still retained not sufficiently disintegrated The disintegration process results in more economical in a way known per se and in particular the digester Pasta, when desired, can be operated continuously. Disturbing materials are retained or segregated, that is, components substantially foreign to paper.
Se conoce por el documento EP-A-1 357 222 un tamiz plano para realizar un procedimiento de tamizado en húmedo con aberturas de tamiz en forma de agujeros alargados. Se trata aquí de obtener un mayor caudal junto con una misma calidad de clasificación. El procedimiento se realiza en unos clasificadores cerrados en los que se efectúa una separación de papel y materiales perturbadores.It is known by the document EP-A-1 357 222 a flat sieve for perform a wet sieving procedure with openings sieve in the form of elongated holes. It's about getting a higher flow along with the same classification quality. He procedure is performed in closed classifiers in which a separation of paper and disturbing materials is made.
Sin embargo, en los digestores de pasta de la clase citada el tamiz contribuye también a reforzar el proceso de disgregación. En efecto, el lado del rotor que queda vuelto hacia la chapa del tamiz entra en interacción con los cantos de entrada de las aberturas del tamiz. Es cierto que se mantiene siempre una determinada distancia entre el rotor y la chapa del tamiz, pero las fuerzas de cizalladura que entonces se presentan son suficientes para descomponer en mayor medida las partículas de pasta de papel. Los trozos de mayor tamaño pueden puentear también la distancia entre la chapa del tamiz y el rotor, de modo que se presenta una acción de corte directo. La forma y la intensidad en que tengan lugar estos procesos dependen de los requisitos y del diseño del digestor de pasta.However, in the pasta digesters of the class cited the sieve also contributes to reinforce the process of disintegration In effect, the side of the rotor that is turned towards the sieve plate interacts with the input edges of the openings of the sieve. It is true that one always remains certain distance between the rotor and the sieve plate, but the shear forces that then occur are sufficient to further decompose paper pulp particles. The larger pieces can also bridge the distance between the sieve plate and the rotor, so that a direct cutting action. The way and intensity in which they have These processes depend on the requirements and design of the pasta digester
Es conocido también el recurso de reforzar aún más la acción de disgregación que se acaba de describir equipando las chapas de tamiz con listones en el lado de entrada, tal como es conocido, por ejemplo, por el documento DE 101 16 367.It is also known the resource to reinforce even plus the disintegration action just described by equipping the sieve plates with slats on the entrance side, as it is known, for example, from DE 101 16 367.
Se conoce por el documento WO 03/033152 A1 una placa de tamiz cuyas aberturas han sido practicadas con rayo láser o chorro de agua. Estas aberturas no son redondas, sino que están provistas de esquinas y distribuidas preferiblemente a manera de mosaico en la placa de tamiz. Se pretende reforzar así la acción de disgregación.It is known from WO 03/033152 A1 a sieve plate whose openings have been made with laser beam or water jet. These openings are not round, but are provided with corners and preferably distributed as Mosaic on the sieve plate. It is intended to reinforce the action of disintegration
Los tamices conocidos para tales digestores de pasta se proveen casi siempre de taladros circulares, teniendo que encontrarse un compromiso entre el requisito de una clasificación óptima, es decir, aberturas de clasificación lo más pequeñas posible, y el requisito de un caudal lo más alto posible, es decir, una superficie abierta lo más grande posible.Known sieves for such digesters of pasta is almost always provided with circular drills, having to find a compromise between the requirement of a classification optimal, that is, the smallest classification openings possible, and the requirement of a flow as high as possible, that is, an open surface as large as possible.
La invención se basa en el problema de mejorar los digestores de pasta conocidos para la disgregación de pasta papelera de modo que se pueda lograr con ellos un caudal lo más grande posible de pasta de papel disgregada, sin que aumenten los costes, especialmente para el equipo y el funcionamiento. En formas de realización especiales deberá ser posible también una reducción de los costes del equipo o de los costes de explotación.The invention is based on the problem of improving the known pasta digesters for pasta disintegration wastebasket so that you can achieve with them a flow as much large possible of disintegrated paper pulp, without increasing costs, especially for equipment and operation. In forms special implementation should also be possible a reduction of equipment costs or operating costs.
Este problema se resuelve con un digestor de pasta según la reivindicación 1 dotado de las características citadas en la parte caracterizadora de esta reivindicación.This problem is solved with a digester of paste according to claim 1 provided with the characteristics cited in the characterizing part of this claim.
Como quiera que la chapa de tamiz del digestor de pasta está provista especialmente de aberturas redondas alargadas, por ejemplo agujeros alargados o aberturas ovaladas, se puede incrementar la potencia de disgregación del digestor de pasta, la cual proviene de la cooperación del rotor y la chapa de tamiz. Debido a los redondeamientos es muy pequeño el riesgo de enganche de grumos de fibras o de materiales perturbadores (películas de plástico) con tendencia a enredarse. La forma alargada conduce también a que, con aproximadamente una misma finura del tamiz, se pueda generar una superficie de tamiz libre más grande.How the digester sieve plate of pasta is especially provided with round openings elongated, for example elongated holes or oval openings, are can increase the digestion capacity of the digester of paste, which comes from the cooperation of the rotor and the plate of sieve. Due to rounding, the risk of hitching of lumps of fibers or disturbing materials (plastic films) with a tendency to become entangled. The shape elongated also leads to that, with approximately the same fineness of the sieve, a free sieve surface can be generated more big.
Es posible también que, mediante una disposición correspondiente de las aberturas del tamiz, sobre la cual se entrará aún en más detalles, se optimicen respecto de la acción de disgregación los cantos que se forman a la entrada en la abertura del tamiz. Estos cantos pueden disponerse para ello bajo un ángulo definido (ángulo de corte) con los cantos de las paletas del rotor que pasan rozando por ellos.It is also possible that, through a provision corresponding of the sieve openings, on which will go into even more details, be optimized regarding the action of disintegration of the edges that form at the entrance to the opening of the sieve. These edges can be arranged for this under an angle defined (cutting angle) with the edges of the rotor vanes They go by brushing over them.
En muchos casos, es posible garantizar también un buen funcionamiento del digestor de pasta cuando el tamiz carezca de listones sobrepuestos, es decir que se puede prescindir entonces de la instalación de listones adicionales.In many cases, it is also possible to guarantee a good functioning of the pasta digester when the sieve it lacks overlapping slats, that is, it can be dispensed with then of the installation of additional slats.
Se explica la invención ayudándose de unos dibujos. Muestran en éstos:The invention is explained using some drawings. They show in these:
La figura 1, la zona del tamiz de un digestor de pasta según la invención;Figure 1, the sieve area of a digester of paste according to the invention;
La figura 2, aberturas de tamiz configuradas según la invención, en detalle;Figure 2, sieve openings configured according to the invention, in detail;
La figura 3, una disposición ventajosa de aberturas de tamiz en forma de agujeros alargados;Figure 3, an advantageous arrangement of sieve openings in the form of elongated holes;
Las figuras 4 y 5, sendas disposiciones adicionales posibles de aberturas de tamiz en forma de agujeros alargados;Figures 4 and 5, two provisions additional possible sieve openings in the form of holes elongated;
La figura 6, un tamiz que presenta una placa de apoyo;Figure 6, a sieve presenting a plate of support for;
La figura 7, un digestor de pasta en alzado lateral; yFigure 7, a paste digester in elevation side; Y
La figura 8, otro digestor de pasta en vista desde arriba.Figure 8, another pasta digester in sight from above.
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En la figura 1 se representa la zona del tamiz de un digestor de pasta según la invención. Se aprecia un rotor 2 que está dispuesto concéntricamente con una chapa de tamiz plana 1 de forma anular en el digestor de pasta, el cual no se ha representado en otros aspectos del mismo. El rotor 2 está provisto de paletas 4 y dimensionado de modo que dicho rotor, al girar (flecha 7), barra completamente o al menos en gran parte la superficie del tamiz 3. Según la invención, las aberturas 5 de este tamiz 3 no están realizadas del modo habitual en forma circular, sino en forma alargada. La representación del dibujo de las aberturas 5 del tamiz no está realizada aquí a escala, sino que pretende identificar solamente la superficie del tamiz. En otras figuras se ofrece una representación más precisa de estas aberturas del tamiz. En tamices de gran tamaño es usual fabricar éste primeramente en forma de segmentos anulares que se ensamblan después en el digestor de pasta para formar un tamiz completo. En el ejemplo que aquí se muestra, el tamiz completo está constituido por un total de ocho segmentos, de los cuales se han dibujado cuatro. Los segmentos del tamiz se atornillan, por ejemplo, con un armazón de soporte 8 situado debajo de ellos. Éste puede estar construido - a diferencia de como se ha dibujado aquí - de modo que soporte también al tamiz allí donde no hay límites entre los segmentos del tamiz. Es posible entonces reducir el espesor de la chapa del tamiz y ahorrar costes, especialmente para la producción de las aberturas 5 del tamiz.Figure 1 shows the sieve area of a pasta digester according to the invention. A rotor 2 is appreciated which is concentrically arranged with a flat sieve plate 1 annularly in the paste digester, which has not been represented in other aspects of it. The rotor 2 is provided of vanes 4 and sized so that said rotor, when rotating (arrow 7), completely or at least largely sweep the sieve surface 3. According to the invention, the openings 5 of this sieve 3 are not made in the usual way in a circular fashion but in an elongated way. The representation of the drawing of the openings 5 of the sieve is not made here to scale, but It aims to identify only the surface of the sieve. In others figures offers a more accurate representation of these openings of the sieve. In large sieves it is usual to make this one first in the form of annular segments that are assembled later in the paste digester to form a complete sieve. At example shown here, the complete sieve is constituted by a total of eight segments, of which four have been drawn. The sieve segments are screwed, for example, with a frame of support 8 located below them. This one may be built - unlike how it was drawn here - so that it supports also to the sieve where there are no boundaries between the segments of the sieve. It is then possible to reduce the thickness of the sieve plate and save costs, especially for the production of openings 5 of the sieve.
La figura 2 muestra con algo más de detalle una posible forma de realización de la chapa del tamiz. En este caso, se han elegido para las aberturas 5 del tamiz unos agujeros alargados con la longitud L y la anchura B, siendo los redondeamientos de forma semicircular. La relación longitud/anchura L/B es aquí de aproximadamente 4. En otros casos, es imaginable una relación longitud/anchura de menos de 2, por ejemplo 1,7. En comparación con aberturas de tamiz circulares usuales en digestores de pasta, puede ser conveniente dimensionar el agujero alargado de modo que su superficie libre corresponda a la de una abertura circular del tamiz. Aplicando la invención a un digestor de pasta primaria abierto (carga de balas o desechos de máquina) se tiene que unas aberturas de tamiz con una anchura B entre 10 y 20 mm y una longitud L entre 20 y 60 mm se pueden considerar como una forma de realización típica. En un digestor de pasta secundaria, es decir que trabaja ya en un sistema cerrado, se pueden prever aberturas de tamiz sensiblemente más pequeñas, por ejemplo con una anchura B de aproximadamente 4 mm.Figure 2 shows in more detail a possible embodiment of the sieve plate. In this case, holes for sieve 5 have been chosen for holes elongated with length L and width B, being the semicircular roundings. The length / width ratio L / B is here of about 4. In other cases, a length / width ratio of less than 2, for example 1.7. In comparison with usual circular sieve openings in digesters of paste, it may be convenient to size the elongated hole of so that its free surface corresponds to that of an opening Sieve circular. Applying the invention to a pasta digester primary open (loading of bullets or machine waste) you have to sieve openings with a width B between 10 and 20 mm and a L length between 20 and 60 mm can be considered as a form of typical embodiment. In a secondary pasta digester, that is to say it already works in a closed system, openings of significantly smaller sieve, for example with a width B of approximately 4 mm
En los cantos 9 de las aberturas y en cooperación con las paletas 4 del rotor movidas muy cerca de ellos se transmiten a la suspensión, especialmente a la pasta de papel, unas fuerzas que operan para efectuar la disgregación. A diferencia de aberturas de tamiz de forma circular, las aberturas de tamiz alargadas tienen una acción de disgregación más fuerte en esta cooperación con las paletas 4 del rotor. Además, ofrecen una importante posibilidad para influir sobre el efecto de disgregación. En particular, la orientación de la abertura de tamiz alargada 5 con relación al radio 6 que discurre a través del centro del tamiz desempeña aquí un cometido esencial. En el ejemplo que aquí se muestra, este ángulo \alpha adopta un valor de aproximadamente -5º. Cuando se elige este ángulo relativamente pequeño, es de esperar una mayor acción de disgregación, ya que el canto 9 es atacado a plomo (vertical o casi verticalmente) por la corriente. Respecto de esta característica, pueden ser pertinentes también otras formas, por ejemplo como muestra la figura 3, en la que el eje longitudinal de los agujeros alargados están orientados exactamente en la dirección del radio 6. En la parte izquierda de la figura 3 se han dibujado a título de ejemplo unas aberturas de tamiz 5' con una relación longitud/anchura de 2.In the edges 9 of the openings and in cooperation with rotor vanes 4 moved very close to them they are transmitted to the suspension, especially to the pulp, some forces that operate to disintegrate. Unlike of sieve openings of circular shape, sieve openings elongated have a stronger disintegration action in this cooperation with rotor vanes 4. In addition, they offer a important possibility to influence the effect of disintegration In particular, the orientation of the sieve opening elongated 5 in relation to the radius 6 that runs through the center The sieve plays an essential role here. In the example that shown here, this angle? adopts a value of approximately -5º. When this angle is chosen relatively small, it is expected more disintegration action, since the chant 9 is attacked to lead (vertically or almost vertically) by the stream. Regarding this feature, they may be relevant also other forms, for example as shown in figure 3, in the that the longitudinal axis of the elongated holes are oriented exactly in the direction of radius 6. On the left side of Figure 3 shows openings for example 5 'sieve with a length / width ratio of 2.
Otro objetivo de la invención es el ajuste del ángulo de corte óptimo \beta que se forma entre el canto delantero 10 de la paleta 4 del rotor y el canto 9 de las aberturas del tamiz. Este ángulo de corte \beta es con 8º relativamente pequeño en la figura 2, lo que conduce a una fuerte acción de disgregación.Another object of the invention is the adjustment of the optimal angle of cut? formed between the edge front 10 of the rotor vane 4 and the edge 9 of the openings of the sieve. This angle of cut? Is with 8 ° relatively small in figure 2, which leads to a strong action of disintegration
Según las figuras 4 y 5, el ángulo puede ser \alpha = 45º o \alpha = -45º, favoreciendo la versión según la figura 4 el transporte radial de la pasta, mientras que la figura 5 prolonga, al menos como tendencia, el tiempo de estancia de la pasta en la zona del tamiz, ya que con la desviación producida en el canto 9 de las aberturas se forma una dirección de flujo orientada radialmente hacia dentro. Los ángulos pueden ser también diferentes, pudiendo, por ejemplo, variar en función de la distancia al centro del tamiz.According to figures 4 and 5, the angle can be α = 45º or α = -45º, favoring the version according to Figure 4 the radial transport of the paste, while Figure 5 prolongs, at least as a trend, the residence time of the paste in the sieve area, since with the deviation produced in the edge 9 of the openings forms a direction of flow oriented radially inward. The angles can also be different, for example, may vary depending on the distance to the center of the sieve.
Las formas de agujero alargado explicadas hasta ahora y su disposición son ciertamente ejemplos típicos de ejecución de la invención, pero no son los únicos. Así, se pueden elegir también, por ejemplo, otras formas ovaladas/alargadas.The elongated hole shapes explained up to now and its arrangement are certainly typical examples of Execution of the invention, but they are not the only ones. So, you can choose also, for example, other oval / elongated shapes.
Para reducir los costes de producción de las aberturas del tamiz, este tamiz (según la figura 6) puede constar de dos capas, a saber, una placa de tamiz 11 con las aberturas de tamiz 5 y una placa de apoyo 12 unida con ésta. En general, la placa de apoyo 12 tiene entonces el mismo contorno exterior que la placa de tamiz 11. Las aberturas de paso 13 de la placa de apoyo 12 pueden ser no unitarias y presentar un tamaño sensiblemente mayor que el de las aberturas 5 del tamiz, ya que no tienen ninguna acción de tamizado. A causa de la placa de apoyo 12, se puede mantener relativamente delgada la placa de tamiz 11, lo que simplifica sensiblemente la producción de aberturas.To reduce the production costs of sieve openings, this sieve (according to figure 6) may consist two layers, namely a sieve plate 11 with the openings of sieve 5 and a support plate 12 connected with it. In general, the support plate 12 then has the same outer contour as the sieve plate 11. The passage openings 13 of the support plate 12 they can be non-unit and have a significantly larger size that of the openings 5 of the sieve, since they have no action sieving Because of the support plate 12, it can be maintained relatively thin sieve plate 11, which simplifies noticeably the production of openings.
La forma más frecuente de un digestor de pasta al que puede aplicarse la invención es el digestor de pasta cilíndrico vertical abierto por arriba según la figura 7, en el que el tamiz 3 y el rotor 2 se encuentran en la zona del fondo. Durante el funcionamiento se cargan pasta de papel S y agua W en el recipiente 1. La suspensión bombeable terminada se retira como pasta buena A a través del tamiz 3. Tales digestores de pasta son conocidos desde hace bastante tiempo. Lo mismo se aplica también para digestores de pasta con rotores lateralmente montados según la figura 8. Como ya se ha mencionado, un recipiente horizontal 1' de esta clase puede ser instalado de manera especialmente ventajosa debajo de una máquina papelera para disgregar desechos de producción.The most frequent form of a pasta digester to which the invention can be applied is the pasta digester vertical cylindrical open from above according to figure 7, in which the sieve 3 and the rotor 2 are in the bottom area. During the operation is loaded paper pulp S and water W in the container 1. The finished pumpable suspension is removed as Good paste A through sieve 3. Such paste digesters are known for quite some time. The same also applies for paste digesters with laterally mounted rotors according to the Figure 8. As already mentioned, a horizontal vessel 1 'of this class can be installed especially advantageously under a paper machine to disintegrate waste from production.
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