[发明专利]用于连续蒸煮器的包括并联的泵和单独流路的供给系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分所述的用于连续蒸煮器的供给系统，在所述连续蒸煮器中蒸煮木片以生产纤维素纸浆。

背景技术

在连续蒸煮器的旧式传统供给系统中，已将高压星形给料器用作对木片浆液加压并使木片浆液输送到蒸煮器顶部的流槽给料器(sluice feeder)。纸浆手册(Herbert Sixta，2006)在381页披露了这种使用高压星形给料器(高压给料器)进行的供给。这种供给的主要优点在于，木片流无需经过泵，取而代之由液压输送。同时，可在进入和离开蒸煮器的输送循环中保持高压而不会损失压力。然而，该系统已被证实有一些缺点：高压星形给料器易受磨损，且必须进行调整以使从高压循环流到低压循环的泄漏最小化。另一缺点是：在输送过程中必须保持低温，以使得输送中不会因蒸汽内爆(steamimplosion)而产生爆炸声。

早在1957年，US2803540披露了一种用于连续木片蒸煮器的供给系统，其将木片从浸渍容器泵送到蒸煮器，在所述蒸煮器中以蒸汽环境蒸煮木片。其中，将一部分蒸煮液体注入泵，以实现10％的可泵送黏稠度。然而，该蒸煮器被设计用于每天150至300吨纸浆的小规模产量(见第7栏第35行)。另外，1959年US2876098披露了一种没有高压星形给料器的用于连续木片蒸煮器的供给系统。其中，木片在被泵送到蒸煮器顶部之前悬浮在混合液中。泵装置被设置在蒸煮器下方，并且泵轴还配备有涡轮机，在所述涡轮机中使加压的黑液减压以减少所需的泵送功率。

1967年US3303088也披露了一种没有高压星形给料器的用于连续木片蒸煮器的供给系统，其中首先在蒸汽容器中蒸煮木片，随后使木片悬浮在容器中，之后将木片悬浮物泵送到蒸煮器的顶部。

1971年US3586600披露了另一种连续蒸煮器的供给系统，其设计为主要用于精细木材。其中同样没有使用高压星形给料器，用泵26使木材经由上游浸渍容器供给到蒸煮器的顶部。

EP157279中也披露了将精细木材泵送到连续蒸煮器的顶部的类似供给系统。

从50年代末到70年代初，这些蒸煮器外壳的实施例的典型情况是：这些蒸煮器外壳均被设计用于每天大约100至300吨纸浆的有限产量的小型蒸煮器壳体。

US5744004展示了将木片供给到蒸煮器的供给系统的变型方案，其中经由一系列的泵将木片混合物供给到蒸煮器中。其中使用的是所谓DISCFLO^TM泵。该系统的缺点在于，通常这种泵的泵送效率非常低。

前面提到的纸浆手册在382页也披露了称作TurboFeed^TM的、木片混合物的替代性泵供给系统。在此，将三个泵串联使用以将木片混合物供给到蒸煮器。在专利US5753075、US6106668、US6325890、US6336993以及US6551462中这种供给系统已经获得专利权；然而，在多数情况下，不会考虑例如US3303088。

US5753075涉及从蒸汽容器到处理容器的泵送系统。

US6106668具体涉及在泵送过程中添加AQ/PS。

US6325890涉及至少两个串联的泵，并且将这些泵设置在地平面上。

US6336993涉及具体的溶液，其中添加化学剂以溶解木片中的金属，随后在每个泵之后滤出液体，以减少被泵送的木片中的金属含量。

US6551462主要涉及已被US3303088中披露的相同系统。

上述具有多个串联的泵的系统的主要缺点是可及度(accessibility)有限。如果一个泵发生故障，则整个蒸煮器系统停止。在有三个串联的泵并且每个泵的正常可及度为0.95的情况下，整个系统的可及度仅为0.86(0.95×0.95×0.95＝0.86)。

如今的日产量超过4000吨的新式连续蒸煮器使用的是50-75米高的蒸煮器，其中，在汽态蒸煮器的情况下，蒸煮器的顶部形成有3-8巴的表压，或者在液态蒸煮器的情况下形成有5-20巴的表压。这种连续蒸煮器系统被设计为，在大部分运转时间内，通常在80％-95％以上的运作时间内，连续蒸煮器系统以额定产量运转，由此出于运转成本的考虑，有必要使泵对于额定产量达到最佳。

产量约为3000吨、供给系统采用所谓“TurboFeed^TM”技术的典型蒸煮器系统需要大约800kW的泵送功率。显然，这些系统必须使泵以接近额定排量的最佳效率运转。这种供给系统每24小时需要19,200千瓦时(kWh)(800×24)，每兆瓦时(MWh)的花费为50欧元，运转成本达到每24小时960欧元或每年336,000欧元。