Orificio de descarga de baja presión no obstruido y rejilla-pantalla alargada para un alimentador de alta presión.

Un alimentador de alta presión giratorio (70) para procesar material fibroso celulósico,

que comprende:

un rotor con cavidades (19) que contiene una pluralidad de cavidades por las que pasa flujo (21), pudiendodicho rotor (19) girar en torno a un eje de rotación y teniendo dichas cavidades (21) aberturas de extremoopuestas que funcionan tanto como orificios de entrada y como de descarga según una posición angulardel rotor (19) dentro del dispositivo, y dichas cavidades (21) se proveen en al menos un primer y unsegundo conjunto;

encerrando una envuelta (14) dicho rotor (19), teniendo dicha envuelta (14) un puerto de orificio de entradade baja presión (13) alineado con un puerto de orificio de descarga de baja presión (16), y un puerto deorificio de entrada de alta presión (15) alineado con un puerto de orificio de descarga de alta presión (17),en el que dichos puertos están dispuestos para ser registrados estando los orificios de entrada a y orificiosde descarga de dichas cavidades por las que pasa flujo (21) y dicho rotor (19) montados en dicha envuelta(14) para rotar respecto de dichos puertos en torno a dichos ejes de rotación dados, y

una rejilla-pantalla (72) apoyada en o adyacente al puerto de orificio de descarga de baja presión (16), en elque la rejilla-pantalla (72) tiene un conjunto de ranuras de pantalla (84) y barras (82), en el que se extiendeun patrón regular de las ranuras (84) y barras (82) a través de la totalidad del puerto de orificio de descargade baja presión (16), caracterizado porque

una pared divisoria (78) atraviesa el puerto de orificio de descarga de baja presión (16), y existe un hueco(G) entre el extremo interior (76) de la pared divisoria (78) y la rejilla-pantalla (72), en la que el líquido quefluye a través de las ranuras (84) pasa a través del hueco (G).

Orificio de descarga de baja presión no obstruido y rejilla-pantalla alargada para un alimentador de alta presión Solicitud relacionada Esta solicitud solicita el beneficio de la Solicitud de Patente Provisional Nº de serie 61/169.378, presentada el 15 de abril de 2009, cuya totalidad se incorpora en este documento por referencia.

Antecedentes de la invención La presente invención se refiere a alimentadores de alta presión (HPF por su sigla en inglés) típicamente utilizados para presurizar suspensión es de material celulósico conminuto, como por ejemplo virutas de madera. La presente invención se refiere en particular a pantallas que retienen material celulósico en el rotor del HPF y permiten que se descargue el líquido a través de un orificio de descarga de baja presión del HPF.

Los alimentadores de alta presión típicamente se incluyen en sistemas de alimentación de virutas que suministran una suspensión de virutas de madera a alta presión a un depósito de digestor presurizado, como el que se utiliza en la fabricación de la pasta Kraft. Se describen alimentadores HPF en las patentes de los Estados Unidos 4.107.843, 6.120.646, 5.236.285, 6.468.006 y 6.616.384 y en solicitudes de patente internacional publicadas WO 94/21855 y WO 99/42653.

Los alimentadores HPF típicamente tienen un rotor con cuatro pasajes transversales que se llenan y vacían con material celulósico y líquido a medida que el rotor gira dentro de una envuelta. Los HPF típicamente tienen un orificio de descarga de baja presión a través del cual pasa la lejía separada de la suspensión de material celulósico.

Para evitar la pérdida de material celulósico, una rejilla-pantalla típicamente cubre el orificio de descarga de baja presión. A través de la rejilla-pantalla pasa lejía de baja presión al orificio de descarga de baja presión y bloquea el material celulósico para que no salga a través del orificio de descarga de baja presión. En HPF convencionales, la rejilla-pantalla tiene una sección sólida estrecha en el centro que está alineada con una barra divisoria en la cubierta del HPF. La sección central de la rejilla-pantalla linda con la barra divisoria del orificio de descarga en el medio del orificio de descarga de baja presión de la envuelta del HPF y debajo de la rejilla-pantalla. La barra divisoria es una pared de sostén estrecha que se extiende a través del centro del orificio de descarga de baja presión.

La barra divisoria y la sección sólida estrecha de la rejilla-pantalla están generalmente alineadas con una porción circunferencial sólida central del rotor del HPF. Esta alineación minimiza la obstrucción de flujo provocada por la barra divisoria y por la sección sólida estrecha. La alineación entre los orificios de descarga en el rotor y la rejillapantalla y la pared divisoria cambia a medida que el rotor se mueve una distancia relativamente corta, por ejemplo, 5 pulgadas (127 milímetros (mm) ) , axialmente respecto del revestimiento y cubierta del HPF. El rotor se mueve periódicamente para compensar el desgaste en las superficies del rotor y el revestimiento. Al mover el rotor axialmente cambia la alineación entre los orificios de descarga en el rotor y la porción sólida central de la rejillapantalla y la pared divisoria. A medida que la alineación cambia, la porción sólida central de la rejilla-pantalla y la pared divisoria pueden desalinearse respecto del centro del rotor y, de este modo, obstruir el flujo de lejía que pasa a través del orificio de descarga de baja presión del HPF.

Los HPF convencionales tienen rejillas-pantalla dobles con ranuras que no se extienden continuamente sobre toda la superficie de la rejilla-pantalla expuesta a los puertos en el rotor y el orificio de descarga de baja presión en la cubierta. Debido a que la región de las ranuras no es continua, la rejilla-pantalla tiene secciones sólidas que obstruyen el flujo de baja presión de lejía del HPF. El rotor se obstruye específicamente cerca de la barra divisoria de orificio de descarga y el extremo del lado del motor de la envuelta. La barra divisoria y la sección sólida estrecha de la rejilla-pantalla obstruyen el flujo de lejía a través de los orificios de descarga en el rotor y el orificio de descarga de baja presión en la cubierta del HPF. La obstrucción del flujo de lejía hacia el orificio de descarga de baja presión reduce la eficacia y capacidad del HPF.

El documento US-A-5.236.285 describe un alimentador de alta presión giratorio de acuerdo con el preámbulo de la Reivindicación 1.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN

Un flujo no obstruido de lejía hacia el orificio de descarga de baja presión permitiría que la lejía fluyera más fácilmente a través y fuera del rotor. Al permitir que la lejía fluya a través y fuera del rotor sin obstrucciones mejora el flujo de virutas de madera a través del HPF y hacia el orificio de descarga de alta presión del HPF. Un flujo no obstruido de lejía a través del orificio de descarga de baja presión reduciría la presión en el flujo que pasa a través del rotor mientras el rotor se alinea con el orificio de entrada de baja presión hacia el HPF. Un flujo no obstruido de lejía a través del orificio de descarga de baja presión incrementaría la cantidad de virutas que llenan el rotor conforme la suspensión de baja presión de virutas y lejía entra en el HPF y el rotor.

Desde hace tiempo existe una necesidad de mejorar la eficacia y capacidad de los HPF. Las obstrucciones al flujo de orificio de descarga de baja presión en un HPF tienden a reducir la capacidad y eficacia de un HPF. Incrementar la capacidad de los HPF permite que fluyan mayores cantidades de virutas de madera a través del HPF y que se presuricen mediante dicho HPF. Reducir las obstrucciones al orificio de descarga de baja presión tiende a incrementar la eficacia del HPF mediante el incremento de la capacidad del HPF sin requerir un aumento en la potencia aplicada para accionar el HPF.

En este contexto, la presente invención provee un alimentador de alta presión giratorio para procesar material fibroso celulósico de acuerdo con la Reivindicación 1. Se enumeran características opcionales preferidas en las reivindicaciones dependientes.

En el alimentador de alta presión giratorio de acuerdo con la presente invención, las ranuras de la rejilla-pantalla se han agrandado para formar un área con ranuras única, continua y grande en la rejilla-pantalla que corresponde al área entera del orificio de descarga de baja presión y a las áreas de los puertos en el rotor. La porción de cubierta para el acoplamiento del lado del motor del rotor puede reducirse en tamaño, por ejemplo, en una pulgada (25 mm) , para permitir una expansión del área abierta del orificio de descarga de baja presión en la cubierta y permitir una superficie de área con ranuras mayor de la rejilla-pantalla. La barra central en el orificio de descarga de baja presión del revestimiento puede eliminarse. El orificio de descarga expandido de la cubierta y la superficie con ranuras de la rejilla-pantalla permiten que se incremente el flujo de líquido de baja presión a través de los orificios de descarga en el rotor con cavidades y fuera del HPF. El flujo de fluido a través de las ranuras ayuda a conseguir una mayor eficacia de la rejilla-pantalla.

Además, la barra divisoria de orificio de descarga en el orificio de descarga de baja presión se acorta para evitar que toque la rejilla-pantalla. Un hueco formado entre el extremo interior de la barra divisoria y la rejilla-pantalla permite que el líquido fluya a través y fuera de la región central de la rejilla-pantalla.

Asimismo, al incrementar el ancho de abertura de ranura a entre 8 milímetros (mm) y 25mm en la rejilla-pantalla e incrementar el área de la región de ranuras en la rejilla-pantalla, aumenta la capacidad y eficacia del flujo de líquido a través de la rejilla-pantalla.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS

Las Figuras 1 y 2 son vistas esquemáticas de un alimentador de alta presión convencional (HPF) en un sistema de alimentación para un depósito de digestor.

La Figura 3 es una vista en perspectiva de un alimentador de alta presión convencional.

La Figura 4 es una vista en perspectiva del rotor, revestimiento y rejilla-pantalla del alimentador de alta presión convencional mostrado en las Figuras 1 a 3.

Las Figuras 5A y 5B son vistas transversales de una mitad inferior de un alimentador de alta presión convencional.

Las Figuras 6A y 6B son vistas transversales de una mitad inferior de un alimentador de alta presión que tiene un orificio de descarga de baja presión expandido, una rejilla-pantalla alargada y una pared divisoria acortada.

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1. Un alimentador de alta presión giratorio (70) para procesar material fibroso celulósico, que comprende:

un rotor con cavidades (19) que contiene una pluralidad de cavidades por las que pasa flujo (21) , pudiendo dicho rotor (19) girar en torno a un eje de rotación y teniendo dichas cavidades (21) aberturas de extremo opuestas que funcionan tanto como orificios de entrada y como de descarga según una posición angular del rotor (19) dentro del dispositivo, y dichas cavidades (21) se proveen en al menos un primer y un segundo conjunto;

encerrando una envuelta (14) dicho rotor (19) , teniendo dicha envuelta (14) un puerto de orificio de entrada de baja presión (13) alineado con un puerto de orificio de descarga de baja presión (16) , y un puerto de orificio de entrada de alta presión (15) alineado con un puerto de orificio de descarga de alta presión (17) , en el que dichos puertos están dispuestos para ser registrados estando los orificios de entrada a y orificios de descarga de dichas cavidades por las que pasa flujo (21) y dicho rotor (19) montados en dicha envuelta (14) para rotar respecto de dichos puertos en torno a dichos ejes de rotación dados, y

una rejilla-pantalla (72) apoyada en o adyacente al puerto de orificio de descarga de baja presión (16) , en el que la rejilla-pantalla (72) tiene un conjunto de ranuras de pantalla (84) y barras (82) , en el que se extiende un patrón regular de las ranuras (84) y barras (82) a través de la totalidad del puerto de orificio de descarga de baja presión (16) , caracterizado porque una pared divisoria (78) atraviesa el puerto de orificio de descarga de baja presión (16) , y existe un hueco (G) entre el extremo interior (76) de la pared divisoria (78) y la rejilla-pantalla (72) , en la que el líquido que fluye a través de las ranuras (84) pasa a través del hueco (G) .

2. El alimentador de alta presión giratorio (70) en la Reivindicación 1, en el que el hueco (G) está en el orden de una a dos pulgadas entre la superficie exterior de la rejilla-pantalla (72) y el borde interior (76) de la pared divisoria (78) .

3. El alimentador de alta presión giratorio (70) en la Reivindicación 1 o 2, en el que las ranuras (84) y las barras (82) son perpendiculares al eje del rotor (19) .

4. El alimentador de alta presión giratorio (70) en la Reivindicación 3, en el que la pared divisoria (78) es perpendicular al eje del rotor (19) .

5. El alimentador de alta presión giratorio (70) en cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que el puerto de orificio de descarga de baja presión (16) forma un área abierta de la envuelta (14) , y el conjunto de ranuras de pantalla (84) y barras (82) se extiende al menos por encima de la totalidad del área abierta.

6. El alimentador de alta presión giratorio (70) en cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que el patrón es un patrón uniforme de ranuras (84) y barras (82) que se extiende sin interrupciones a través de una región abierta del puerto de orificio de descarga de baja presión (16) .

7. El alimentador de alta presión giratorio (70) en cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que cada ranura tiene un ancho que oscila entre 10 mm y 25 mm.

8. El alimentador de alta presión giratorio (70) en la Reivindicación 7, en el que cada barra es más ancha que cada ranura.

9. El alimentador de alta presión giratorio (70) tal y como se menciona en cualquiera de las reivindicaciones precedentes, que además comprende un revestimiento cilíndrico cuya forma se estrecha en la envuelta (14) y que encierra al rotor (19) , en el que el revestimiento tiene un orificio único de descarga de baja presión ininterrumpido alineado con la rejilla-pantalla (72) .

10. El alimentador de alta presión giratorio (70) tal y como se menciona en cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que:

el rotor (19) comprende al menos una cavidad que comprende un conducto que se extiende a través del rotor (19) en una dirección perpendicular al eje y que tiene aberturas de extremo en extremos opuestos de la cavidad, en el que cada una de dichas aberturas de extremo de cada cavidad funciona tanto como orificio de entrada como de descarga según una posición angular del rotor (19) dentro de la envuelta (14) ;

el puerto de orificio de entrada de baja presión (13) está adaptado para recibir una suspensión de baja presión del material fibroso celulósico y un líquido, y el puerto de orificio de descarga de baja presión (16) está alineado verticalmente con el puerto de orificio de entrada de baja presión (13) y adaptado para descargar líquido de baja presión extraído de la suspensión de baja presión que pasa a través del orificio de entrada de baja presión, y

el puerto de orificio de entrada de alta presión (15) está adaptado para recibir un fluido líquido a alta presión, y el puerto de orificio de descarga de alta presión (17) está alineado horizontalmente con el puerto de orificio de entrada de alta presión (15) y adaptado para descargar a alta presión el material fibroso celulósico que pasó a través del orificio de entrada de baja presión.