УСТАНОВКА НЕПРЕРЫВНОЙ ПРОМЫВКИ ДРЕВЕСНОЙ ЩЕПЫ

Полезная модель относится к целлюлозно-бумажной промышленности, в частности к устройствам для промывки древесной технологической щепы перед ее размолом.
Промывка древесной щепы имеет исключительное значение в технологическом процессе изготовления древесных полуфабрикатов:
она позволяет удалить органические и минеральные примеси древесной щепы, образующиеся при получении и хранении щепы и резко влияющие на срок службы всей технологической аппаратуры - размалывающей гарнитуры дисковых мельниц, винтовых уплотнителей щепы и др. Тщательная промывка щепы увеличивает срок службы, например, гарнитуры дисковой мельницы - до 50-70%.
Известные способы промывки щепы осуществляют в осадительных устройствах разной конструкции, в турбулентных аппаратах, шнековых промывателях. Чтобы добиться эффективной промывки щепы, часто применяют несколько последовательных ступеней промывки или многофазное промывочное устройство.
Современные эффективные промывочные машины являются дорогими, громоздкими и обладают рядом недостатков.
Известна установка двухступенчатой промывки технологической древесной щепы, включающая сепаратор тяжелых минеральных отходов щепы с установленным в нем лопастным ротором и винтовой уплотнитель щепы (патент US 5882509, МПК 7 В 01 D 21/26,
опубликованный 16.03.1999). Лопасти ротора в сепараторе тяжелых минеральных отходов щепы погружают щепу под воду и перемешивают с промывочной водой, при этом тяжелые минеральные отходы оседают на дно сепаратора. Очищенную на первой ступени щепу собирают в отстойном резервуаре, из которого подают с помощью насоса на вторую ступень очистки. На второй ступени очистки в перфорированном кожухе винтового уплотнителя щепы ее отмывают от песка и легких примесей.
Недостатком этой установки является низкая эффективность очистки щепы из-за совмещенности процессов промывки и обезвоживания щепы на второй ступени очистки.
Прототипом заявляемой полезной модели является установка для многоступенчатой очистки древесной щепы, защищенная патентом US 3279597, ЕС D 21 B 1/02 С, опубликованным 18.10.1966. На первой ступени очистка щепы от тяжелых примесей производится промывочной водой в корытообразном сепараторе-смесителе щепы с промывочной водой. Щепа сбрасывается в сепаратор-смеситель из бункера и под действием собственного веса, а также действия колеса с радиальными лопастями погружается под воду. Промывочная вода подается насосом в нижнюю часть сепаратора через тангенциальный патрубок. Для улучшения промывки щепы в сепаратор турбовентилятором дополнительно через тангенциальный патрубок подают сжатый воздух. Тяжелые примеси, отделенные от щепы и скопившиеся на дне сепаратора, удаляют с помощью винтового транспортера. Очищенная от грубых примесей щепа вместе с промывочной водой самотеком из верхней части сепаратора поступает на вторую ступень очистки - в очиститель щепы с перфорированным корпусом, где щепу омывают водой и отделяют от нее мелкие примеси.
Недостатком прототипа также является то, что отделение примесей от щепы на второй ступени осуществляется совместно с процессом обезвоживания за счет гидростатического отекания воды. В таких условиях значительная часть примесей осаждается на чрезвычайно развитой поверхности щепы, способной образовывать подслой на перфорированной поверхности очистителя щепы и закупоривать дренажные отверстия. В результате возникает необходимость периодических остановок всей установки для очистки перфорированной поверхности.
Заявляемая полезная модель решает техническую задачу повышения эффективности отделения примесей от древесной щепы путем разделения процессов очистки и обезвоживания щепы. В результате улучшается качество получаемого древесного полуфабриката и увеличивается срок службы размалывающего оборудования.
Для получения указанного результата в установке непрерывной промывки древесной щепы содержащей последовательно соединенные сепаратор-смеситель щепы с промывочной водой, очиститель щепы и средства очистки промывочной воды, установлен обезвоживатель щепы, при этом очиститель щепы выполнен в виде гидроциклона.
Обезвоживатель щепы может быть выполнен в виде стационарной горки с регулируемым углом наклона перфорированной поверхности и сборного шнека с перфорированной поверхностью.
При этом внутренняя поверхность гидроциклона-очистителя и/или сепаратора-смесителя щепы с промывочной водой может иметь винтовой желоб на котором могут быть установлены отбойные элементы.
Средства очистки промывочной воды выполнены в виде последовательно соединенных между собой дуговой сортировки,
резервуара-отстойника, резервуара-накопителя и высокоскоростного гидроциклона, при этом внутри резервуара отстойника соосно установлен низкоскоростной конический сепаратор, в который тангенциально подводится промывочная вода, а резервуар накопитель снабжен устройством сброса промывочной воды при превышении его допустимого уровня.
Заявляемая полезная модель поясняется чертежами.
На фиг.1 изображена общая схема установки непрерывной промывки щепы, на фиг.2 - гидроциклон-очиститель щепы.
Установка непрерывной промывки щепы содержит сепаратор-смеситель 1 щепы с промывочной водой, гидроциклон-очиститель 2 щепы, обезвоживатель 3 щепы и средства для очистки промывочной воды, в данном случае выполненые в виде последовательно соединенных между собой дуговой сортировки 4, резервуара-отстойника 5, высокоскоростного гидроциклона 6 и резервуара-накопителя 7, при этом внутри резервуара отстойника 5 соосно с корпусом установлен низкоскоростной конический сепаратор 8, в который тангенциально подводится промывочная вода, а резервуар накопитель 6 снабжен устройством 9 сброса промывочной воды при превышении ее допустимого уровня.
Сепаратор-смеситель 1 щепы с промывочной водой содержит цилиндрический корпус 10 с патрубком 11 для вертикальной подачи технологической щепы, патрубком 12 в верхней части смесителя для тангенциальной подачи промывочной воды, патрубком 13 для отвода пульпы и грязевиком 14 с патрубком 15 для отвода отделенных от щепы примесей в линию их сепарации. Гидроциклон-очиститель 2 содержит цилиндрический корпус 16 с воронкообразной донной частью 17,
патрубок 18 в верхней части гидроциклона-очистителя 2 для тангенциального подвода пульпы щепы, центральный полупогружной патрубок 19 для вертикального отвода очищенной пульпы, грязевик 20 с патрубком 21 в донной части корпуса для отвода отделенных в гидроциклоне-очистителе 2 примесей в линию их сепарации. В приведенном примере гидроциклон-очиститель 2 снабжен винтовым желобом 22 с отбойными элементами, например штырями 23. Горка-обезвоживатель 3 щепы содержит перфорированную поверхность 24 с регулируемым углом наклона а и сборный шнек 25 с перфорированной секцией 26. Низкоскоростной конический сепаратор 8 снабжен патрубком 27 тангенциального подвода промывочной воды. Внутри сепаратора 8 установлен однозаходный или многозаходный винтовой желоб 28. Высокоскоростной гидроциклон 6 служит для окончательной очистки промывочной воды от легких примесей и содержит патрубок 29 для тангенциального подвода промывочной воды на очистку, патрубок 30 для вертикального отвода очищенной промывочной воды на повторный цикл промывки щепы в сепаратор-смеситель 1. В нижней части высокоскоростного гидроциклона 6 установлен грязевик 31.
Установка содержит также винтовой транспортер 32 для щепы, центробежный насос 33 для подачи пульпы в гидроциклон-очиститель 2 и центробежный насос 34 для подачи промывочной воды на высокоскоростной гидроциклон 6.
Заявляемая установка непрерывной промывки древесной щепы работает следующим образом.
После предварительной пропарки технологическая щепа через вертикальный патрубок 11 загружается в сепаратор-смеситель 1 для перемешивания щепы с чистой промывочной водой. Чистая промывочная вода подается в сепаратор-смеситель 1 через
тангенциальный патрубок 12. В процессе турбулентного перемешивания щепы с промывочной водой под воздействием центробежных сил грубые примеси (мелкие камни, металлические частицы, куски бетона и проч.) отбрасываются на периферию цилиндрического корпуса 10 сепаратора-смесителя, осаждаются на дно в грязевик 14, из которого по патрубку 15 отводятся в линию сепарации примесей.
Полученная и очищенная в смесителе 1 пульпа щепы и воды по патрубку 13 отводится из смесителя и подается центробежным насосом 33 через тангенциальный входной патрубок 18 в гидроциклон-очиститель 2. В цилиндрической зоне гидроциклона-очистителя 2 пульпа попадает на винтовой желоб 22 со штырями 23 и по винтовому желобу направляется вниз. При движении пульпы в корпусе гидроциклона-промывателя за счет центробежной составляющей адсорбированные на поверхности щепы примеси за счет разности объемных масс примесей и щепы отбрасываются к стенкам корпуса 16, опускаются в нижнюю воронкообразную часть 17 гидроциклона-очистителя 2 и через патрубок 21 выводятся в линию сепарации примесей. Расположенные на поверхности винтового желоба 22 штыри 23 дополнительно турбулизируют поток пульпы, способствуя отделению от щепы примесей.
Очищенная в очистителе-гидроциклоне 2 пульпа удаляется из него через патрубок 19 и по пульпопроводу направляется на стационарную обезвоживающую горку 3, где отбирается основное количество промывочной воды. На перфорированной поверхности 24 горки происходит гидростатическое отекание воды из потока пульпы. Интенсивность процесса отекания воды регулируют изменением угла наклона ос перфорированной поверхности 24. Обезвоженная щепа скатывается по перфорированной поверхности горки в сборный шнек 25,
окончательно обезвоживается в перфорированной секции 26, поступает на винтовой транспортер 32, с помощью которого транспортируется в камеру промытой щепы (на чертеже не показана).
Отфильтрованная с помощью перфорированной поверхности 24 горки промывочная вода поступает для улавливания примесей волокнистого характера, - на дуговую сортировку 4. После дуговой сортировки 4 вода по трубопроводу поступает на дополнительную очистку в низкоскоростном коническом сепараторе 8, резервуаре-отстойнике 5 и высокоскоростном гидроциклоне 6, откуда подается на повторный цикл в сепаратор-смеситель 1. Подачу воды на высокоскоростной гидроциклон 6 осуществляют центробежным насосом 34. Регулирование подачи воды на промывку щепы осуществляют с помощью резервуара-накопителя 7 очищенной воды.
Таким образом, процесс отделения примесей от промываемой щепы отделен от процесса ее обезвоживания и состоит из стадии отделения примесей в сепараторе-смесителе, затем в гидроциклоне-очистителе и из стадии обезвоживания щепы на стационарной горке и в перфорированной секции сборного шнека.
Полезная модель позволяет повысить степень очистки технологической щепы от минеральных и органических примесей, уменьшить сорность и повысить качество получаемого полуфабриката, увеличить срок службы размалывающей гарнитуры дисковых мельниц и сократить время простоев установки для очистки рабочих поверхностей оборудования.