Система для обработки бумажной массы

(12) НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ СИСТЕМА ДЛЯ ОБРАБОТКИ БУМАЖНОЙ МАССЫ(71) Заявитель Республиканское научнотехническое унитарное предприятие Криптотех Департамента государственных знаков Министерства финансов Республики Беларусь(72) Авторы Корочкин Леон Сергеевич Губарева Елена Георгиевна(73) Патентообладатель Республиканское научно-техническое унитарное предприятие Криптотех Департамента государственных знаков Министерства финансов Республики Беларусь(57) 1. Система для обработки бумажной массы, содержащая расположенную на регистровых валах сетку сетчатой части бумагоделательной машины, отличающаяся тем, что, как минимум, один из регистровых валов снабжен, по крайней мере, одним кольцом, расположенным наклонно к образующей поверхности цилиндрического корпуса этого регистрового вала. 2. Система по п. 1, отличающаяся тем, что у упомянутого кольца торообразная образующая поверхность. 3. Система по п. 1, отличающаяся тем, что упомянутый регистровый вал соединен с приводом своего автономного вращения. 4. Система по п. 1, отличающаяся тем, что в упомянутом кольце выполнены сквозные радиальные отверстия. 5. Система по п. 4, отличающаяся тем, что сквозные радиальные отверстия сообщены с вакуумной магистралью бумагоделательной машины. 6. Система по п. 1, отличающаяся тем, что упомянутые кольца выполнены разрезными. 7. Система по п. 1, отличающаяся тем, что упомянутые кольца расположены наклонно по отношению к фронтальной проекции образующей поверхности цилиндрического корпуса регистрового вала. 8. Система по п. 1, отличающаяся тем, что кольца расположены наклонно по отношению к фронтальной и горизонтальной проекциям образующей поверхности цилиндрического корпуса регистрового вала. 35042007.04.30 9. Система по п. 1, отличающаяся тем, что кольца расположены свободно во впадинах цилиндрического корпуса регистрового вала. 10. Система по п. 9, отличающаяся тем, что впадины выполнены в виде сплошных кольцеообразных канавок. 11. Система по п. 10, отличающаяся тем, что кольца разбиты на сектора, каждый из которых расположен в своем углублении кольцеобразной канавки, в которой расположена также эластичная камера, полость которой сообщена с регулятором давления. 12. Система по п. 11, отличающаяся тем, что регулятор давления сообщен с источником сжатого воздуха. 13. Система по п. 11, отличающаяся тем, что регулятор давления сообщен с напорной магистралью водопровода. 14. Система по п. 1, отличающаяся тем, что, как минимум, один регистровый вал снабжен устройством предварительного регулирования подъема колец в виде механизма перемещения регистрового вала по вертикали. 15. Система по п. 14, отличающаяся тем, что механизм перемещения регистрового вала по вертикали выполнен в виде винтовой пары, поддерживающей опорные концы регистрового вала.(56) 1. Шитов Ф.А. Технология бумаги и картона Учебник. - М. Высшая школа, 1978. С. 155-158 (рис. 92, 93). - С. 176 (рис. 105). 2. А.с. СССР 962392, МПК 21 1/48, 1982. 3. А.с. СССР 1002444, МПК 21 1/48, 1983 (прототип). Полезная модель относится к технологии и средствам производства в целлюлознобумажной промышленности. Известна система для обработки бумажного полотна 1, содержащая расположенную на регистровых валах сетку сетчатой части бумагоделательной машины. Имеется также управляющий блок, с помощью которого бумажную массу напускают на сетку сетчатой части бумагоделательной машины, причем сетку приводят в движение гауч-валом через регистровые валы, с помощью которых отводят воду, затем бумажную массу окончательно обезвоживают и сушат. Для более равномерного распределения волокон бумажной массы применяют механизм тряски сетки, который обеспечивает поступательные перемещения бумажной массы по сетке в ее горизонтальной плоскости. Хотя применение тряски способствует улучшению качественных показателей бумаги,ее эффективность резко снижается с повышением скорости бумагоделательной машины выше 250-350 м/мин. Кроме того, применение механизмов тряски значительно усложняет конструкцию сеточной части бумагоделательной машины, ведет к снижению надежности ее работы. Известна система для обработки бумажного полотна 2, содержащая расположенную на регистровых валах сетку сетчатой части бумагоделательной машины. Причем каждый из регистровых валов имеет цилиндрический корпус с выступами и впадинами. Применение такой системы обеспечивает требуемый размыв структуры бумажной массы на сетке, а также требуемый отвод фильтруемой воды. Однако при высоких скоростях бумагоделательной машины используемая система не в состоянии устранить забрызгивание сетки остатками фильтруемой воды, остающейся во впадинах регистровых валов. Это приводит к нарушениям структуры формируемого бумажного полотна. Известна система для обработки бумажного полотна 3, которая является также прототипом полезной модели. Она содержит расположенную на регистровых валах сетку сет 2 35042007.04.30 чатой части бумагоделательной машины. Причем каждый из регистровых валов имеет цилиндрический корпус с выступами и впадинами. Цилиндрический корпус снабжен отверстиями, выполненными сквозь его впадины и сообщенными с вакуумной магистралью бумагоделательной машины. При этом выступы и впадины регистрового вала выполнены чередующимися в продольном направлении образующей его поверхности. С их помощью отводят воду и обеспечивают поступательные перемещения бумажной массы по сетке в ее горизонтальной плоскости. Наличие в регистровых валах отверстий, которые сообщаются с вакуумной магистралью бумагоделательной машины, устраняет забрызгивание нижней стороны сетки отводимой регистровыми валами воды. Это повышает качество отливаемого бумажного полотна. Однако недостаток такой системы-прототипа в низкой универсальности ее применения. Это происходит из-за того, что выполнение впадин и выступов, чередующихся в продольном направлении образующей поверхности регистровых валов, не позволяет использовать систему при скоростях ниже 250 м/мин, так как наблюдается самопроизвольный подъем и опускание сетки по всей ширине участков контакта с выступами регистровых валов. В результате ориентация волокон бумажной массы происходит наиболее в поперечном направлении ее движения. Обеспечивается неравномерность ее распределения по всему формируемому бумажному полотну, что снижает качество производимой бумаги. Также отрицательно влияет на качество производимой бумаги использование данной системы при повышенных скоростях, более 900-1000 м/мин. Разряжение в отсасывающем клине регистровых валов достигает такой величины, когда отсасываемая вода закипает,образуя многочисленные всплески бумажной массы, и формирование бумажного полотна резко ухудшается. Задача полезной модели состоит в создании более универсальной системы для обработки бумажной массы. Поставленная задача решается тем, что система для обработки бумажной массы, содержащая расположенную на регистровых валах сетку сетчатой части бумагоделательной машины, имеет следующие отличительные признаки как минимум, один из регистровых валов снабжен, по крайней мере, одним кольцом, расположенным наклонно к образующей поверхности цилиндрического корпуса этого регистрового вала. Снабжение, как минимум, одного из регистровых валов, по крайней мере, одним кольцом, устраняет недостаток прототипа 3, выражающийся в том, что при низких скоростях вращения регистрового вала наблюдается отрицательная вибрация сетки, а при высоких скоростях закипает отсасываемая вода. Устранение этого отрицательного явления будет способствовать универсальности применения регистрового вала при любой частоте вращения гауч-вала бумагоделательной машины. Расположение этого кольца наклонно к образующей поверхности цилиндрического корпуса регистрового вала позволит создать эффект бегущей волны сетки и бумажной массы на ней, что повышает эффект равномерности расположения ее волокон для повышения качества получаемой бумаги. Причем это достигается при любых скоростях перемещения бумажной массы, что также повышает универсальность использования системы обработки этой массы. Вариантами полезной модели являются следующие отличительные признаки у упомянутого кольца торообразная образующая поверхность упомянутый регистровый вал соединен с приводом своего автономного вращения в упомянутом кольце выполнены сквозные радиальные отверстия сквозные радиальные отверстия сообщены с вакуумной магистралью бумагоделательной машины упомянутые кольца выполнены разрезными 3 35042007.04.30 упомянутые кольца расположены наклонно по отношению к фронтальной проекции образующей поверхности цилиндрического корпуса регистрового вала кольца расположены наклонно по отношению к фронтальной и горизонтальной проекциям образующей поверхности цилиндрического корпуса регистрового вала кольца расположены свободно во впадинах цилиндрического корпуса регистрового вала впадины выполнены в виде сплошных кольцеобразных канавок кольца разбиты на сектора, каждый из которых расположен в своем углублении кольцеобразной канавки, в которой расположена также эластичная камера, полость которой сообщена с регулятором давления регулятор давления сообщен с источником сжатого воздуха регулятор давления сообщен с напорной магистралью водопровода как минимум, один регистровый вал снабжен устройством предварительного регулирования подъема колец в виде механизма перемещения регистрового вала по вертикали механизм перемещения регистрового вала по вертикали выполнен в виде винтовой пары, поддерживающей опорные концы регистрового вала. Сущность полезной модели поясняется иллюстрациями. На фиг. 1 показана принципиальная схема сеточной части бумагоделательной машины, с помощью которой получают бумагу. На фиг. 2 - поперечный разрез по сетке сеточной части бумагоделательной машины с видом на один из регистровых валов. На фиг. 3 то же, но после того как регистровые валы сделали полный оборот вокруг своих осей. На фиг. 4 - разрез А-А по фиг. 2. На фиг. 5 - фронтальная и горизонтальная проекции части регистрового вала с кольцами, расположенными наклонно по отношению к фронтальной плоскости проекций. На фиг. 6 - то же, но кольца наклонены одновременно по отношению к фронтальной и горизонтальной плоскостям проекций. На фиг. 7 - вид сверху на движущуюся сетку сеточной части бумагоделательной машины. На фиг. 8 - то же, в момент совершения регистровыми валами полных оборотов, начиная с положения, показанного на фиг. 7. На фиг. 9 - устройство регистрового вала с механизмом его подъема. На фиг. 10 часть регистрового вала с кольцом, состоящим из секторов. На фиг. 11 - разрез Б-Б по фиг. 10. Бумагу изготавливают с помощью системы на бумагоделательной машине, сеточная часть которой (фиг. 1), содержит напорный ящик 1, грудной вал 2, сетку 3 и регистровые валы 4. Некоторые из них снабжены выступами в виде колец 4 а. За регистровыми валами 4 расположен напорный ящик 5, гауч-вал 6, головной вал 7 и нижние валы 8, служащие для натяжения, правки и поддержания сетки 3 в рабочем состоянии. Регистровые валы 4 (фиг. 2) имеют цилиндрический корпус 4 б, на котором выполнены отверстия 4 в. Через внутренние полости 4 г (фиг. 4, 9) отверстия 4 в сообщены с вакуумной магистралью 9 (фиг. 2, 3, 9). Кольца 4 а, которые имеют торообразную поверхность, могут быть образованы из цилиндрического корпуса 4 б регистровых валов 4 или выполняться отдельно и закрепляться на цилиндрическом корпусе 4 б как жестко, так и в его впадинах 4 д (фиг. 2, 3, 11), которые выполнены в виде сплошных кольцеобразных канавок. Кольца 4 а могут выполняться разрезными, в виде одного сектора 4 е (фиг. 2) или их множества (фиг. 10, 11). В последнем случае (фиг. 10, 11) кольца 4 а разбиты на сектора 4 е,каждый из которых расположен в своем углублении 4 ж впадины 4 д, в которой расположена также эластичная камера 4 з, полость 4 и которой сообщена с регулятором давления 10 через отверстие 4 й в проставке 4 к регистрового вала 4. Через отверстие 4 л сообщаются разделенные части его внутренней полости 4 г. Кольца 4 а располагаются наклонно к образующей поверхности цилиндрического корпуса 4 б своих регистровых валов 4. Причем данный наклон может быть по отношению к 4 35042007.04.30 фронтальной плоскости проекций(фиг. 5) или одновременно по отношению к этой плоскости и к горизонтальной плоскости проекций Н (фиг. 6) ортогональной системы координат х-у. Регистровый вал может быть снабжен устройством регулирования подъема упомянутых колец 4 а. Причем в одном случае (фиг. 10, 11) устройство регулирования подъема колец 4 а выполнено в виде расположенной во впадине 4 д эластичной камеры 4 з, полость которой сообщена с регулятором давления 10, который, в свою очередь, может быть сообщен (не показано) или с источником сжатого воздуха, или с напорной магистралью водопровода. Во втором случае (фиг. 9) устройство регулирования подъема упомянутых колец 4 а выполнено в виде механизма перемещения регистрового вала 4 по вертикали с помощью винтовой пары 11, поддерживающей опорные концы 4 м регистрового вала 4, вращающиеся в подшипниках 4 н. Как минимум один из регистровых валов 4 может иметь дополнительный привод своего вращения (не показан), например, с числом оборотов 1 (фиг. 2, 3) в сторону, противоположную движению со скоростьюсетки 3 сеточной части бумагоделательной машины. Как минимум два регистровых вала 4 могут иметь дополнительные приводы (не показано) с числом оборотов 1 и 2 (фиг. 2, 3) в разные стороны вращения. На сетке 3 расположена бумажная масса 12 (фиг. 2, 3, 4, 7, 8), на которой через сетку 3 с помощью колец 4 а образованы выпуклости 12 а, предназначенные для распределения волокон бумажной массы 12 по указанным стрелками 12 б различным направлениям. Комбинаций этих направлений может быть множество, в зависимости от количества колец 4 а,характера их расположения на регистровых валах 4 (фиг. 7, 8) и наличия у них независимого привода, а также направления и числа оборотов 1 или 2 этого привода (фиг. 2, 3). В месте, после контакта регистровых валов 4 с сеткой 3 в сторону ее движения, образованы клинья 12 в воды (фиг. 4). Она стремится к удалению в направлении 12 г. Но под действием сообщения внутренних полостей 4 г регистровых валов с вакуумной магистралью 9 (фиг. 2, 3) вода удаляется в направлениях 12 д. Система получения бумаги с помощью регистровых валов 4, снабженных кольцами 4 а, применяется следующим образом. Предварительно подготовленная бумажная масса 12 с определенной концентрацией попадает в напорный ящик 1. Оттуда она выпускается на сетку 3, приводимую во вращение гауч-валом 6 через грудной вал 2 и регистровые валы 4 сеточной части бумагоделательной машины. Здесь происходит отлив и формирование бумажного полотна, что связано с удалением из бумажной массы основного количества воды. Сетка 3, проходя по поддерживающим ее регистровым валам 4, головному валу 7 и нижним валам 8, выполняет функцию быстродвижущегося бесконечного фильтра. С помощью регистровых валов 4 также отводят воду. Это происходит за счет образования после места их контакта с сеткой 3 в сторону ее движения клиньев 12 в воды(фиг. 4), которая стремится к удалению в направлении 12 г. Под действием сообщения внутренних полостей 4 г регистровых валов с вакуумной магистралью 9 (фиг. 2, 3) вода удаляется в направлениях 12 д. Это способствует устранению отрицательного эффекта закипания и разбрызгивания воды из клиньев 12 в при высоких скоростяхдвижения сетки 3. Затем бумажную массу окончательно обезвоживают в отсасывающем ящике 5 и сушат в сушильной части бумагоделательной машины (не показано). Обеспечиваются также поступательные перемещения бумажной массы 12 по сетке 3 в ее горизонтальной плоскости. Это происходит за счет подъема сетки 3 через кольца 4 а некоторых регистровых валов 4. При этом в процессе движения сетки 3 с бумажной массой 12 с помощью колец 4 а образовываются выпуклости 12 а, предназначенные для распределения волокон бумажной массы 12 по указанным стрелками 12 б различным направлениям. Комбинаций этих направлений может быть множество, в зависимости от количества ко 5 35042007.04.30 лец 4 а, характера их расположения на регистровых валах 4 (фиг. 7, 8) и наличия у них независимого привода, а также направления и числа оборотов 1 или 2 этого привода(фиг. 2, 3). Причем обеспечивается возвратность этих перемещений, а отвод воды осуществляют также через отверстия 4 в, выполненные в кольцах 4 а регистровых валов 4. Упомянутую возвратность перемещений выпуклостей 12 а можно осуществлять волнообразно. Как показано на фиг. 7 и 8. В данных примерах выпуклости 12 а, образованные в первом и третьем сверху рядах бумажного полотна 12, сначала перемещаются по ширине сетки 3 к ее середине (фиг. 7), а затем, за один оборот регистровых валов 4 (фиг. 1), - к ее концам (фиг. 8), обеспечивая возвратно-поступательное движение своеобразной волны бумажной массы 12. Это возможно за счет того, что кольца 4 а расположены наклонно(фиг. 5) по отношению к фронтальной проекцииобразующей поверхности цилиндрического корпуса 4 б некоторых регистровых валов 4 а. Кольца 4 а могут располагаться одновременно наклонно (фиг. 6) по отношению к фронтальной и горизонтальной проекциям , Н образующей поверхности цилиндрического корпуса 4 б других регистровых валов 4 а. Тогда происходит эффект образования волны выпуклостей 12 а для двух их нижних рядов, показанных на фиг. 7 и 8. При этом сначала(фиг. 7) выпуклости 12 а в этих рядах расположены наклонно к центру сетки 3, образуя в нем своеобразную букву . Затем, по мере движения сетки 3, они меняют угол своего наклона и за один оборот регистровых валов 4 занимают противоположное положение(фиг. 8) с наклоном от центра сетки 3, образуя своеобразный ромб. В обоих описанных случаях с использованием наклонных колец 4 а происходит распределение волокон бумажной массы 12 по указанным стрелками 12 б (фиг. 2, 3) различным направлениям. Волокна скатываются с вершин образующихся выпуклостей 12 а. При этом вариантов направления этих перемещений в процессе движения бумажной массы 12 создается множество. Еще более расширяет диапазон вариантности направлений волокон бумажной массы 12 независимая подвижность колец 4 а во впадинах 4 д (фиг. 2, 9) за счет их проскальзывания. Для регулировки величины выпуклостей 12 используется устройство регулирования подъема упомянутых колец 4 а (фиг. 9-11). Данное устройство может быть выполнено в виде механизма перемещения регистрового вала по вертикали (фиг. 9), например, это может быть винтовая пара 11, поддерживающая опорные концы 4 м регистрового вала 4, вращающиеся в подшипниках 4 н. Предварительно регулируют подъем этим механизмом, как минимум, одного регистрового вала 4 с кольцами 4 а. Во втором случае (фиг. 10, 11) устройство регулирования подъема колец 4 а, выполнено в виде расположенной во впадине 4 д эластичной камеры 4 з, полость которой сообщена с регулятором давления 10, который, в свою очередь, может быть сообщен (не показано) или с источником сжатого воздуха, или с напорной магистралью водопровода. Причем обеспечивается независимая и регулируемая подвижность колец 4 а подъемом секторов 4 е из своих углублений 4 ж впадин 4 д регистровых валов 4 за счет давления сжатого воздуха или напора воды в эластичных камерах 4 з. Описанный процесс получения бумаги с такими вариантами применения колец 4 а регистровых валов 4 сеточной части бумагоделательной машины позволит значительно повысить универсальность использования предлагаемой системы при изготовлении бумаги с различными требуемыми выходными параметрами. Это происходит за счет равномерности распределения волокон бумажной массы 12 по всей площади несущей части сетки 3. При этом также повысится качество производимой продукции бумагоделательных машин с различными скоростями их сеток. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 8