ES2246939T3 - Refinador. - Google Patents

Abstract

Refinador para el refinado de una suspensión de celulosa, que comprende un rotor y un estator con un tubo de admisión y una rendija de refino cilíndrica o cónica entre el rotor y el estator, caracterizado porque el canal de suministro de materia (2, 7) se extiende desde el tubo de admisión (1) hacia la rendija de refino (3) en dirección radial, estando previstas en el canal de suministro de materia (2, 7) y/o el tubo de admisión (1) unas instalaciones (12), en especial, palas.

Description

Refinador.

La invención se refiere a un refinador para el refinado de una suspensión de celulosa que comprende un rotor y un estator con un tubo de admisión y una rendija de refino cilíndrica o cónica entre el rotor y el estator.

En la actualidad los refinadores se realizan generalmente con la forma constructiva de (doble) disco o de cono. Las desventajas del refinador de doble disco son la velocidad relativa que varía a lo largo de la zona de refino, una potencia de marcha en vacío relativamente alta y, en especial en el caso de caudales pequeños, problemas con el centrado del rotor. Una desventaja notable del refinador cónico conocido es la defectuosa acción de bombeo. De ella se derivan problemas de caudal y, como consecuencia adicional, la necesidad de ampliar las ranuras en la zona de refino, lo que da lugar a una reducción de la longitud de canto. Como desventajas adicionales se pueden considerar el desplazamiento relativo de las cuchillas al ajustarlas entre sí, la necesidad de una forma constructiva robusta debido a las fuerzas de apoyo que aparecen y las dificultades durante el cambio de juego, que dan lugar a costes de fabricación altos. Mediante un refinador cilíndrico como el que se conoce, p. ej., a partir de la publicación US nº 5.813.618, se pueden evitar muchas de estas desventajas, si bien, al igual que ocurre en el caso del refinador cónico, cabe esperar problemas de caudal. Además, se conocen por los documentos GB-A-1407712 y US-A-4401280, refinadores para el refinado de madera troceada o medios altamente viscosos, donde el suministro de los medios en el refinador tiene lugar mediante transportadores de tornillo sin fin. Estos refinadores no son adecuados para el refinado de una suspensión de celulosa.

La invención se plantea por ello el problema de evitar las desventajas de los refinadores cilíndricos y cónicos conocidos para hacer posible, como consecuencia adicional, caudales mayores.

La invención está por ello caracterizada porque el canal de suministro de materia se extiende desde el tubo de admisión hacia la rendija de refino en dirección radial, donde en el canal de suministro de materia y/o el tubo de admisión están dispuestas instalaciones, en especial, palas. La materia suministrada es acelerada aquí, mediante la rotación del rotor, en dirección perimétrica con lo cual se da lugar a un aumento de presión en el líquido. Mediante este establecimiento de la presión se puede, por un lado, ahorrar la bomba de suministro y, por el otro, tiene lugar gracias a ello una afluencia con buena simetría de rotación. Gracias a las instalaciones según la invención en el tubo de admisión o en el canal de suministro de materia se puede reforzar aún notablemente la aceleración del líquido de manera adicional a los efectos del rozamiento de la pared.

Una estructuración ventajosa de la invención está caracterizada porque el canal de suministro de materia está estructurado con simetría de rotación. Gracias a ello resulta una afluencia uniforme y con simetría de rotación de la rendija de refino.

Un perfeccionamiento ventajoso de la invención está caracterizado porque el tubo de admisión conectado con el canal de suministro de materia presenta un eje que coincide en el eje del rotor. De esta manera el suministro de materia tiene lugar directamente en el eje del refinador, con lo cual la materia es, por un lado, acelerada ya en parte en el tubo antes de la entrada en el canal de suministro de materia y, por otro lado, se da lugar a una distribución aún más uniforme de la materia.

Un perfeccionamiento favorable de la invención está caracterizado porque entre el tubo de admisión y la rendija de refino está previsto un disco que limita el canal de suministro de materia. Si el suministro de materia tiene lugar fuera del eje, entonces mediante el disco la materia es desviada en el árbol y conducida con simetría de rotación hacia fuera, donde tiene lugar, entre el disco y la superficie frontal del rotor, la aceleración del líquido radialmente hacia fuera y, a continuación, el líquido afluye distribuido de manera uniforme a la rendija de refino. Una estructuración favorable de la invención está caracterizada porque está previsto un rotor cilíndrico. Puede estar previsto también un rotor cónico que se ensanche en la dirección de circulación de la materia o, alternativamente, un rotor cónico que se estreche en la dirección de circulación de la materia. Dependiendo de las necesidades se puede utilizar por consiguiente la forma adecuada de la rendija de refino.

Un perfeccionamiento ventajoso de la invención está caracterizado porque está previsto un rotor doble. En el caso de un rotor doble, en el cual el rotor puede estar realizado tanto cilíndrico como también cónico (cono que se ensancha o cono que se estrecha), se puede conseguir un mayor caudal, donde tiene lugar asimismo una afluencia uniforme con simetría de rotación de la rendija de refino.

Un perfeccionamiento favorable de la invención está caracterizado porque el canal de suministro de materia está dispuesto entre los dos rotores. En especial en caso de utilización de un tubo de admisión, que se encuentra en el eje del rotor, la materia puede ser suministrada en el centro del refinador y ser conducida allí, mediante rotación, hacia fuera, lo que conduce a un aumento correspondiente de la presión. A continuación se introduce materia en posición central en la rendija de refino correspondiente, con lo cual se consigue una homogeneización adicional del suministro de materia.

Una estructuración ventajosa de la invención está caracterizada porque están puestas en serie una rendija de refino cilíndrica y una cónica. El alineamiento de una rendija de refino cilíndrica y una cónica se puede conseguir o bien en un rotor o mediante la utilización de dos rotores diferentes situados uno detrás de otro. En ambos casos el orden de la alineación de uno con respecto al otro es arbitrario y depende únicamente de las propiedades de la materia que se deseen obtener.

La invención se explica a continuación a título de ejemplo sobre la base de los dibujos, donde la Fig. 1 representa una variante con suministro de materia axial, la Fig. 2 una variante con suministro de materia lateral, la Fig. 3 una variante análoga a la Fig. 2 con rotor cónico, la Fig. 4 otra variante con rotor cónico, la Fig. 5 una variante con rotor doble cilíndrico y suministro de materia axial, las Figs. 6 y 7 una variante con rotores cónicos dobles, que tanto se estrechan como se ensanchan, y suministro de materia axial, la Fig. 8 una variante con rotor doble cilíndrico y suministro de materia lateral, la Fig. 9 una variante con suministro de materia axial y rotor doble formada por rotor cilíndrico y cónico, la Fig. 10, la Fig. 11, la Fig. 12 y la Fig. 13, variantes con conexión consecutiva diferente de la rendija de refino cilíndrica y cónica en el rotor, y la Fig. 14 una sección según la línea A-A de la Fig. 5.

La Fig. 1 muestra un refinador según la invención con una admisión 1, un canal de suministro de materia 7, una zona de refino 3, un orificio de salida 4, un rotor 5 y un estator 6. La materia circula aquí a través de la admisión 1, la cual está dispuesta en el eje del rotor 5, centralmente al interior del refinador. En la zona de aceleración 7 entre el rotor 5 y la carcasa 6 tiene lugar, mediante el rozamiento de la pared o mediante instalaciones especiales (ver Fig. 14), una aceleración de la materia en dirección perimétrica y con ello el establecimiento de la presión. A continuación la materia fluye a través de la zona de refino 3 y abandona el refinador a través del orificio de salida 4. La carcasa 6 consta aquí de un anillo desplazable en dirección axial, sobre el cual está sujeta una cuña 10. Las placas de refino están conectadas con otra cuña 11, por lo cual mediante el desplazamiento del anillo 9 tiene lugar un ajuste de la rendija de refino 3.

La Fig. 2 muestra un refinador estructurado de forma análoga, donde aquí el suministro de materia tiene lugar lateralmente. La materia fluye al mismo tiempo, a través de la admisión 1 dispuesta lateralmente, al interior del refinador y se desplazada mediante un disco 8 hacia el árbol. Allí es acelerada mediante rozamiento con la pared o mediante instalaciones especiales y entra en el canal de suministro de materia 7 entre el disco 8 y el rotor 5, donde el canal 7 actúa como zona de aceleración. En esta zona de aceleración tiene lugar otra aceleración en dirección perimétrica y con ello el necesario establecimiento de la presión. El establecimiento de la presión se mueve al mismo tiempo en el margen comprendido entre 1,5 y 2 bar. A continuación la materia fluye a través de la zona de refino 3 y abandona el refinador a través del orificio de salida 4 opuesto a la admisión 1. También aquí tiene lugar el ajuste de la rendija de refino 3 mediante las cuñas 10 y 11 dispuestas desplazables.

Las Figs. 3 y 4 muestran refinadores análogos a la Fig. 2, donde, para la misma conducción de materia, en la Fig. 3 está dispuesto un refinador cónico con un cono cónico que se ensancha y en la Fig. 4 un refinador cónico con un cono que se estrecha.

En la Fig. 5 está representada la forma de funcionamiento de un refinador con rotor doble. En la realización aquí presente la materia circula a través de la admisión 1, formada como árbol hueco, a través del rotor 5 hasta el canal de suministro de materia 2 dispuesto en el centro. El establecimiento de la presión tiene lugar aquí mediante la aceleración de la materia en dirección perimétrica en el árbol hueco de la admisión 1 y en el canal de suministro de materia 2. A continuación la materia fluye a través de la zona de refino hacia fuera y abandona en refinador a través de los dos orificios de salida 4a ó 4b. La regulación de la rendija de refino 23 tiene lugar aquí también de nuevo mediante un anillo 9 desplazable axialmente. Además de la posibilidad de una cuña 10 que actúe a lo largo de toda la longitud o con la contrapieza 11 conectada con las placas de refino, está representada aquí una cuña 10 subdividida en la cuña 10a y en la cuña 10b. La contrapieza 11 presenta superficies en forma de cuña correspondientes. Gracias a ello se puede conseguir una distribución de la fuerza mejor y más uniforme.

Las Figs. 6 y 7 representan un refinador con cono doble, estructurado análogamente al de la Fig. 5, donde la forma cónica, vista desde el canal de suministro de materia 2, está formada ensanchada en la Fig. 6 hacia el orificio de salida 4a ó 4b estrechada en la Fig. 7.

La forma de funcionamiento corresponde al funcionamiento del refinador cilíndrico doble representado en la Fig. 5.

Otra posibilidad la representa la realización según la Fig. 8, donde aquí la materia es suministrada por ambos lados a través de la admisión 1a ó 1b en dirección hacia el árbol y es desviada, mediante el disco 8, al canal de suministro de materia 7. Desde allí la materia entra por ambos lados en la rendija de refino 3 y es retirada centralmente a través del orificio de salida 4. La misma conducción de materia es posible también en un cono doble, donde éste puede estar previsto, desde la admisión exterior hacia el orificio de salida central, como un cono que o bien se ensancha o bien se estrecha.

La Fig. 9 muestra, sobre la base del ejemplo de un refinador con rotor doble y admisión 1 axial formada como árbol hueco, la combinación de zonas de refino cilíndricas y cónicas. Además de la variante representada, la afluencia puede tener lugar asimismo por ambos lados a través de una admisión con una desviación mediante un disco y el orificio de salida puede estar dispuesto en posición central.

Las Figs. 10 a 13 representan la combinación de zonas de refino cilíndricas y cónicas sobre un rotor. Al mismo tiempo la circulación puede tener lugar o bien primero a través de la parte cilíndrica (Fig. 11, Fig. 12) o primero a través de una parte cónica (Fig. 10, Fig. 13), donde el cono está formado o bien ensanchándose (Fig. 10, Fig. 12) o estrechándose (Fig. 11, Fig. 13). Para el cono, la definición de ensanchándose o estrechándose tiene lugar siempre en la dirección de circulación.

La Fig. 14 muestra una sección según la línea A-A en la Fig. 5. Aquí se reconocen las instalaciones 12, las cuales se pueden designar también como palas o alas. Estas instalaciones 12 dividen el canal de suministro de materia 2 en canales de suministro de materia 2' individuales, a través de los cuales la suspensión de material fibroso es conducida desde la admisión 1 central a la rendija de refino 3 situada fuera. Mediante estas instalaciones 12, las cuales están formadas aquí como cuñas hechas de material macizo, la suspensión de materia es acelerada de manera adicional y se produce un aumento de la presión. Las instalaciones 12 pueden ser, sin embargo, también huecos o estar redondeadas en su superficie, es decir, estar formadas a modo de palas. Este tipo de instalaciones 12 pueden utilizarse también en el canal de materia 7 p. ej. de las variantes de realización según las Figs. 1 - 4, u 8, 10 - 13, así como en las realizaciones análogas a la de la Fig. 5, de las Figs. 6, 7 y 9.

Claims (10)

1. Refinador para el refinado de una suspensión de celulosa, que comprende un rotor y un estator con un tubo de admisión y una rendija de refino cilíndrica o cónica entre el rotor y el estator, caracterizado porque el canal de suministro de materia (2, 7) se extiende desde el tubo de admisión (1) hacia la rendija de refino (3) en dirección radial, estando previstas en el canal de suministro de materia (2, 7) y/o el tubo de admisión (1) unas instalaciones (12), en especial, palas.

2. Refinador según la reivindicación 1, caracterizado porque el canal de suministro de materia (2, 7) está formado con simetría de rotación.

3. Refinador según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque el tubo de admisión (1) conectado con el canal de suministro de materia (2) presenta un eje que coincide con el eje del rotor.

4. Refinador según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque entre el tubo de admisión (1) y la rendija de refino (3) está previsto un disco (8) que limita el canal de suministro de materia (7).

5. Refinador según una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque está previsto un rotor (5) cilíndrico.

6. Refinador según una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque está previsto un rotor cónico (5) que se ensancha en la dirección de circulación de la materia.

7. Refinador según una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque está previsto un rotor cónico (5) que se estrecha en la dirección de circulación de la materia.

8. Refinador según una de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque está previsto un rotor doble (5).

9. Refinador según la reivindicación 8, caracterizado porque el canal de suministro de materia (2) está dispuesto entre ambos rotores (5).

10. Refinador según una de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizado porque están dispuestas en serie una rendija de refino (3) cilíndrica y una cónica.