操控非木本植物材料的設(shè)備、系統(tǒng)和方法
【專利摘要】一種用于將具有40kg/m3至90kg/m3的體積密度的非木本植物材料進(jìn)料到處理容器(200)的進(jìn)料設(shè)備(100)，進(jìn)料設(shè)備包括：用于將植物材料進(jìn)料到處理容器的料塞螺旋進(jìn)料器(40)，該進(jìn)料器包括料塞螺旋(10)和環(huán)繞料塞螺旋(10)的相應(yīng)的料塞螺旋殼體(11)；強(qiáng)制進(jìn)料螺旋(20)，用于將來(lái)料進(jìn)料到料塞螺旋和環(huán)繞強(qiáng)制進(jìn)料螺旋(20)的相應(yīng)的強(qiáng)制進(jìn)料螺旋殼體(21)，強(qiáng)制進(jìn)料螺旋布置成將該材料提供至料塞螺旋(10)的入口段(12)；進(jìn)料裝置，布置成將來(lái)料進(jìn)料到強(qiáng)制進(jìn)料螺旋，并且強(qiáng)制進(jìn)料螺旋(20)的最后一個(gè)螺紋(23)的最外點(diǎn)與位于入口段(12)處的料塞螺旋(10)的外徑上的點(diǎn)之間的距離是0mm至90mm。包括這種進(jìn)料設(shè)備(100)的用于處理非木本植物材料的系統(tǒng)(1000)和方法。
【專利說(shuō)明】操控非木本植物材料的設(shè)備、系統(tǒng)和方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及非木本植物材料的處理，并且更具體地，涉及用于將此類植物材料進(jìn) 料到處理容器的進(jìn)料設(shè)備、包括該進(jìn)料設(shè)備的用于處理非木本植物材料的系統(tǒng)以及用于操 控非木本植物材料的方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 將要處理的材料進(jìn)料到處理容器中可以以多種方式實(shí)現(xiàn)，并且取決于多種因素， 例如，待進(jìn)料的材料的特性和除實(shí)際進(jìn)料材料之外的對(duì)材料的可能期要的動(dòng)作。料塞螺旋 進(jìn)料器（plug screw feeder)是一種常用類型的進(jìn)料器，其中，旋轉(zhuǎn)螺旋將材料向前運(yùn)送。 在將材料進(jìn)料到處理容器的同時(shí)，螺旋和相關(guān)聯(lián)的螺旋管或殼體也起到體積壓縮的作用。 此類料塞螺旋進(jìn)料器非常常見地用于將木材片進(jìn)料到蒸煉器或浸漬器。一般，此類料塞螺 旋進(jìn)料器也包括位于進(jìn)料器端部的料塞管，該料塞管具有基本恒定的內(nèi)徑。發(fā)生在料塞螺 旋進(jìn)料器的一部分中的壓縮基本上是軸向的。
[0003] 此類料塞螺旋進(jìn)料器的眾所周知的問(wèn)題是經(jīng)常不能實(shí)現(xiàn)料塞螺旋進(jìn)料器中對(duì)材 料的理論上可能的壓縮。此類問(wèn)題的一種解決方案可以是"強(qiáng)制進(jìn)料"料塞螺旋，即，確保 材料進(jìn)料到料塞螺旋，使得螺旋殼體中的有效容積的主體部分被合適地充滿，并因此可被 壓縮。
[0004] 美國(guó)專利第5, 320, 034號(hào)中公開了使用強(qiáng)制進(jìn)料原理的現(xiàn)有技術(shù)螺旋進(jìn)料器裝 置。該已知的裝置用以增加木材片的纖維錯(cuò)位，改善了纖維材料的后續(xù)浸漬。通過(guò)借助強(qiáng) 制進(jìn)料螺旋將材料強(qiáng)制送進(jìn)壓縮裝置（料塞螺旋進(jìn)料器）的入口段，在料塞螺旋的入口中 填裝密度（即，填充程度）將增加并且是均勻的。換句話說(shuō)，確保了在入口段處的料塞螺旋 進(jìn)料器的容積充滿木材片。
[0005] 然而，當(dāng)處理其它類型的材料時(shí)，還可能實(shí)施不同的考慮。已發(fā)現(xiàn)，美國(guó)專利第 5, 320, 034號(hào)中公開的螺旋進(jìn)料器裝置在不經(jīng)修改的情況下不適用于進(jìn)料非木本植物材 料，此類材料的體積密度遠(yuǎn)低于木材片。
[0006] 近來(lái)，使用非木本植物已變得越來(lái)越重要。在某些情況下，該材料用作產(chǎn)生熱的燃 料。該材料也可以作為原材料取代木材來(lái)生產(chǎn)用于制紙目的的紙漿等。在許多這樣的工藝 中，非木本材料在加壓反應(yīng)器中進(jìn)行處理，對(duì)進(jìn)料設(shè)備有特殊要求。
[0007] 因此，需要適用于進(jìn)料大量非木本植物材料的改進(jìn)的進(jìn)料設(shè)備，并因此需要包括 此種進(jìn)料設(shè)備的用于處理此種材料的系統(tǒng)，以及用于進(jìn)料非木本植物材料的方法。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 本發(fā)明的目的是提供一種適于操控大量非木本植物材料的進(jìn)料設(shè)備。另一目的是 提供一種進(jìn)料設(shè)備，其中材料流的回流風(fēng)險(xiǎn)等被最小化。又一目的是提供一種進(jìn)料設(shè)備，通 過(guò)該進(jìn)料設(shè)備能夠在保持運(yùn)行條件的情形下抵抗更高的壓力以進(jìn)料非木本植物材料。
[0009] 另一目的是提供一種用于處理非木本植物材料的系統(tǒng)，其中材料流的回流風(fēng)險(xiǎn)等 被最小化。又一目的是對(duì)于進(jìn)料設(shè)備中給定尺寸的料塞螺旋增加處理系統(tǒng)的能力。再一目 的是提供一種用于非木本植物材料的處理系統(tǒng)，其中如果在將非木本植物材料引入到進(jìn)料 設(shè)備之前施加液體以浸漬非木本植物材料，則該液體被均勻分布。又一目的是提供一種用 于將非木本植物材料進(jìn)料到處理容器的方法。
[0010] 根據(jù)所附權(quán)利要求，已實(shí)現(xiàn)了這些和其它目的。
[0011]為本公開的目的，術(shù)語(yǔ)"非木本植物材料"包含諸如稻草、甘蔗渣和小麥（糠和谷 材料）的草本植物。該術(shù)語(yǔ)也包含腐葉材料和空果串。簡(jiǎn)而言之，術(shù)語(yǔ)"非木本植物材料" 用于包含未定義為木材的材料的所有類型的植物/植物部分。
[0012] 本發(fā)明基于這樣的認(rèn)識(shí)，即適用于進(jìn)料大體積非木本植物材料的進(jìn)料設(shè)備可以通 過(guò)包括強(qiáng)制進(jìn)料螺旋的設(shè)備實(shí)現(xiàn)，該強(qiáng)制進(jìn)料螺旋將材料進(jìn)料到料塞螺旋進(jìn)料器，其中強(qiáng) 制進(jìn)料螺旋和料塞螺旋之間的距離被調(diào)適成適合于這樣的材料。通過(guò)根據(jù)由為強(qiáng)制進(jìn)料螺 旋進(jìn)料的進(jìn)料裝置設(shè)定的生產(chǎn)流調(diào)整料塞螺旋的旋轉(zhuǎn)速度，該材料的體積密度可以增大。 可以將強(qiáng)制進(jìn)料螺旋的旋轉(zhuǎn)速度設(shè)定成這樣的值，即該值確保強(qiáng)制進(jìn)料螺旋不會(huì)過(guò)度充 滿，即，不超過(guò)強(qiáng)制進(jìn)料螺旋的最大填充度。優(yōu)選地，強(qiáng)制進(jìn)料螺旋的旋轉(zhuǎn)速度設(shè)定成超速 運(yùn)行，即導(dǎo)致相對(duì)低的填充度。然而，所有進(jìn)入強(qiáng)制進(jìn)料螺旋的材料都（強(qiáng)制）進(jìn)入到料塞 螺旋中。
[0013] 與現(xiàn)有技術(shù)的螺旋進(jìn)料器相反，根據(jù)本發(fā)明的進(jìn)料設(shè)備中增加的是材料本身的體 積密度。這不是現(xiàn)有技術(shù)的情形，在現(xiàn)有技術(shù)中，強(qiáng)制進(jìn)料螺旋只是便于改進(jìn)料塞螺旋的入 口段容量的使用，而不增加該入口段中材料的體積密度。通過(guò)選擇從強(qiáng)制進(jìn)料螺旋的最后 一個(gè)螺紋處到料塞螺旋在其入口段處的外徑上的點(diǎn)之間相當(dāng)短的距離，確保非木本材料有 效地向前進(jìn)料到料塞螺旋進(jìn)料器中并被壓縮成更高的體積密度。通過(guò)增加該材料的體積密 度，形成了基本氣密且液密的料塞，使從處理容器的材料流或其它處理介質(zhì)能夠回流、即沿 與材料的進(jìn)料方向相反的方向流動(dòng)的風(fēng)險(xiǎn)最小化。在上下文中的術(shù)語(yǔ)"體積密度"應(yīng)解釋 為材料的密度，而不論其處于壓縮狀態(tài)還是非壓縮狀態(tài)。因此，該術(shù)語(yǔ)定義為在大氣壓力下 的材料密度的這一常規(guī)用法不是用于本公開目的所包含的唯一情形。
[0014] 更具體地，提供了一種用于將具有40kg/m3至90kg/m3的體積密度的非木材植物材 料進(jìn)料到處理容器的進(jìn)料設(shè)備，其中，該進(jìn)料設(shè)備包括：用于將植物材料進(jìn)料到處理容器的 料塞螺旋進(jìn)料器，該料塞螺旋進(jìn)料器包括料塞螺旋和環(huán)繞該料塞螺旋的相應(yīng)的料塞螺旋殼 體；
[0015] 用于將來(lái)料進(jìn)料到料塞螺旋進(jìn)料器的強(qiáng)制進(jìn)料螺旋，該強(qiáng)制進(jìn)料螺旋布置成將材 料提供至料塞螺旋的入口段；
[0016] 布置成將來(lái)料進(jìn)料到強(qiáng)制進(jìn)料螺旋的進(jìn)料裝置，其中，在強(qiáng)制進(jìn)料螺旋的最后一 個(gè)螺紋的最外點(diǎn)與位于所述入口段處的料塞螺旋的外徑上的點(diǎn)之間的距離是〇mm至90mm。 該距離可以優(yōu)選地在l〇mm至70mm之間。通過(guò)具有該相對(duì)較小的距離，確保來(lái)自強(qiáng)制進(jìn)料螺 旋的大體積的材料以穩(wěn)定流的形式進(jìn)入料塞螺旋，并且高效地向前進(jìn)料。在該區(qū)間內(nèi)的各 個(gè)距離可以根據(jù)非木本材料的顆粒的最大尺寸進(jìn)行選擇，該顆粒越小，所選擇的距離越短。
[0017] 根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，強(qiáng)制進(jìn)料螺旋可以布置成基本上垂直于該料塞螺旋，這意為它 們相應(yīng)的旋轉(zhuǎn)軸線基本上彼此垂直。在一個(gè)實(shí)施例中，強(qiáng)制進(jìn)料螺旋以將材料從側(cè)部進(jìn)料 到料塞螺旋進(jìn)料器的方式布置，即根據(jù)其進(jìn)料方向橫向地進(jìn)料到該料塞螺旋進(jìn)料器。
[0018] 根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，料塞螺旋被調(diào)適成能夠根據(jù)由進(jìn)料裝置設(shè)定的生產(chǎn)流速率以可 變速度進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。在又一實(shí)施例中，強(qiáng)制進(jìn)料螺旋調(diào)適成保持在恒定的速度，該恒定的速度 被選擇成使得強(qiáng)制進(jìn)料螺旋具有預(yù)定填充度，該預(yù)定填充度小于最大填充度。重要的是，應(yīng) 注意這是進(jìn)料裝置設(shè)定的生產(chǎn)流的速率與料塞螺旋的旋轉(zhuǎn)速度之間的關(guān)系，此關(guān)系確定所 獲得的密度增大。
[0019] 本發(fā)明還涉及一種用于處理非木本植物材料的系統(tǒng)，包括進(jìn)料設(shè)備和處理容器， 其中，例如通過(guò)添加化學(xué)反應(yīng)劑來(lái)處理該非木本植物材料，以及一種使用該進(jìn)料設(shè)備操控 非木本植物材料的方法。
[0020] 在優(yōu)選實(shí)施例中，根據(jù)本發(fā)明的進(jìn)料設(shè)備與加壓處理容器一起使用，該加壓處理 容器對(duì)其進(jìn)料設(shè)備具有特別的要求。術(shù)語(yǔ)"加壓"意為處理容器中的壓力超過(guò)大氣壓力。在 向加壓處理容器進(jìn)料時(shí)，進(jìn)料設(shè)備必須被調(diào)適成避免或至少最小化來(lái)自處理容器的高壓流 或處理介質(zhì)的回流。
[0021] 對(duì)于這些應(yīng)用，最重要的是，料塞螺旋中的材料被充分壓縮以使高壓流朝錯(cuò)誤方 向流動(dòng)的風(fēng)險(xiǎn)最小化，該錯(cuò)誤方向即相對(duì)于非木本材料的進(jìn)料方向向后的方向。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0022] 參照以下描述和附圖可以最佳地理解本發(fā)明及其進(jìn)一步的目的和優(yōu)點(diǎn)，在附圖 中：
[0023] 圖1是示出了根據(jù)本發(fā)明的用于處理非木本紙漿的示例系統(tǒng)的示意性剖視俯視 圖；
[0024] 圖2是根據(jù)本發(fā)明另一示例性實(shí)施例的連接強(qiáng)制進(jìn)料螺旋和料塞螺旋進(jìn)料器的 區(qū)域的放大圖。

【具體實(shí)施方式】
[0025] 在附圖中，類似或相應(yīng)的元件由相同的附圖標(biāo)記標(biāo)示。
[0026] 為了本公開的目的，術(shù)語(yǔ)"縱向"意為沿著本體或部分具有其最大延伸部的方向。 當(dāng)該術(shù)語(yǔ)與螺旋軸線一起關(guān)聯(lián)使用時(shí)，縱向軸線對(duì)應(yīng)于螺旋的旋轉(zhuǎn)軸線。
[0027] 圖1是示出了包括根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例的進(jìn)料設(shè)備的、用于處理非木本紙漿 的示例系統(tǒng)的示意性剖視俯視圖。
[0028] 系統(tǒng)1000包括用于將材料進(jìn)料到處理容器200的進(jìn)料設(shè)備100。進(jìn)料設(shè)備100包 括設(shè)置在強(qiáng)制進(jìn)料螺旋殼體21內(nèi)部的強(qiáng)制進(jìn)料螺旋20和料塞螺旋進(jìn)料器40,料塞螺旋進(jìn) 料器包括設(shè)置在料塞螺旋殼體11和隨后的料塞管14內(nèi)的料塞螺旋10。料塞螺旋殼體11 包括至少兩個(gè)部分，即，第一螺旋殼體部11a和螺旋管lib。螺旋管lib具有略微減少的直 徑以產(chǎn)生容積壓縮，而料塞管14具有基本一致的直徑，其中主要進(jìn)行軸向壓縮。料塞螺旋 10可以到達(dá)料塞管14的至少一部分中，并因此可以考慮將料塞管14也作為環(huán)繞料塞螺旋 10的螺旋殼體11的一部分。強(qiáng)制進(jìn)料螺旋20及其殼體21布置有基本垂直于料塞螺旋及 其殼體的旋轉(zhuǎn)軸線的強(qiáng)制進(jìn)料螺旋的旋轉(zhuǎn)軸線，使得該材料從側(cè)部進(jìn)料到料塞螺旋10,即 進(jìn)料到料塞螺旋進(jìn)料器40的入口段12。在所示實(shí)施例中，該入口段處于料塞螺旋10的第 一端13的區(qū)域中。然而，應(yīng)注意到的是，該入口段可以沿料塞螺旋10的進(jìn)料方向定位在更 下游的位置處。
[0029] 強(qiáng)制進(jìn)料螺旋20布置成能夠以可變的旋轉(zhuǎn)速度進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。該料塞螺旋10也被布 置成能夠以可變速度進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，該料塞螺旋10和強(qiáng)制進(jìn)料螺旋20的速度可以獨(dú)立于彼此 進(jìn)行變化。優(yōu)選地，該強(qiáng)制進(jìn)料螺旋布置成超速運(yùn)行，即，以導(dǎo)致低程度填充的速度運(yùn)行。在 任何情況下，該旋轉(zhuǎn)速度不應(yīng)低到足以過(guò)度填充強(qiáng)制進(jìn)料螺旋。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，強(qiáng)制進(jìn)料 螺旋20和相關(guān)聯(lián)的殼體21可以是執(zhí)行預(yù)壓縮操作的料塞螺旋進(jìn)料器。
[0030] 該進(jìn)料設(shè)備還包括將材料進(jìn)料到強(qiáng)制進(jìn)料螺旋20中的進(jìn)料裝置50。該進(jìn)料裝置 設(shè)定了材料流（即，生產(chǎn)流）的預(yù)定速率。然后，將料塞螺旋10的旋轉(zhuǎn)速度設(shè)定為與材料 流的預(yù)定速率相關(guān)，從而實(shí)現(xiàn)料塞螺旋中的材料的預(yù)定密度的增大。進(jìn)料裝置可以例如是 帶式輸送機(jī)。如果生產(chǎn)流增加，那么必須增加料塞螺旋10的旋轉(zhuǎn)速度以維持料塞螺旋進(jìn)料 器40中的相同密度。如果維持料塞螺旋10的旋轉(zhuǎn)速度的同時(shí)生產(chǎn)流增加，那么該密度將 會(huì)增大。通過(guò)增大料塞螺旋進(jìn)料器中的材料密度，通過(guò)料塞螺旋進(jìn)料器40產(chǎn)生非木本環(huán)形 材料的基本上氣密和液密的堵塞流。
[0031] 在一個(gè)實(shí)施例中，進(jìn)料裝置50稱為銷孔式滾筒進(jìn)料器。銷孔式滾筒進(jìn)料器包括裝 配有突出銷的兩個(gè)滾筒，所述兩個(gè)滾筒設(shè)置成相對(duì)于彼此并以向前傳送材料（即，沿向下 的方向）的方式協(xié)同轉(zhuǎn)動(dòng)。銷孔式滾筒進(jìn)料器考慮為系統(tǒng)的"氣動(dòng)踏板"，用以控制生產(chǎn)能 力。當(dāng)該強(qiáng)制進(jìn)料螺旋布置成超速運(yùn)行，那么可能不會(huì)通過(guò)調(diào)整強(qiáng)制進(jìn)料螺旋的速度來(lái)控 制生產(chǎn)量。因此，銷孔式滾筒進(jìn)料器確保將足夠量的材料供應(yīng)到強(qiáng)制進(jìn)料螺旋。銷孔式滾 筒進(jìn)料器特別用于縱向尺寸遠(yuǎn)超其橫向延伸部尺寸的稻草、甘蔗渣和類似的進(jìn)料原料。
[0032] 在強(qiáng)制進(jìn)料螺旋是料塞螺旋進(jìn)料器的實(shí)施例中，可以以在作用上取代進(jìn)料裝置50 作為"氣動(dòng)踏板"的方式來(lái)操作該料塞螺旋進(jìn)料器。
[0033] 料塞螺旋10和強(qiáng)制進(jìn)料螺旋20優(yōu)選地布置成彼此垂直，S卩，它們相應(yīng)的旋轉(zhuǎn)軸線 彼此垂直。在優(yōu)選實(shí)施例中，料塞螺旋10和強(qiáng)制進(jìn)料螺旋20被布置成使得它們相應(yīng)的軸 線基本在相同的水平平面上，使得非木本植物材料從側(cè)部進(jìn)料到料塞螺旋。優(yōu)選地，入口段 12定位成靠近料塞螺旋10的第一端13,該第一端是距離處理容器200最遠(yuǎn)的一個(gè)端部。
[0034] 附圖中在系統(tǒng)中進(jìn)一步示出的是位于料塞管14后面的料塞螺旋進(jìn)料器40的出口 處的料塞斷開器裝置30。應(yīng)當(dāng)注意的是，該裝置30在堵塞失效、即材料流不再作為堵塞器 起作用的情況下，通過(guò)作為止回閥而起到重要的安全作用。來(lái)自料塞斷開器的力也影響料 塞螺旋進(jìn)料器40內(nèi)材料的軸向壓縮，并因此影響其體積密度。料塞斷開器的壓力越高，該 材料的體積密度越大。
[0035] 在工作中，非木本植物材料被供應(yīng)到進(jìn)料裝置50,該進(jìn)料裝置又將該材料進(jìn)料到 強(qiáng)制進(jìn)料螺旋20的入口段22中，其中該強(qiáng)制進(jìn)料螺旋20以相對(duì)較高的旋轉(zhuǎn)速度運(yùn)行，確 保強(qiáng)制進(jìn)料螺旋不會(huì)變得過(guò)度充滿。
[0036] 非木本植物材料在入口段12處被強(qiáng)制進(jìn)料到料塞螺旋進(jìn)料器40,并通過(guò)料塞螺 旋10的旋轉(zhuǎn)而朝向處理容器200傳送。該處理容器可以是適用于所需處理的諸如蒸煮器 或水平反應(yīng)器等反應(yīng)器。該反應(yīng)器可以被加壓，即，調(diào)適成在超過(guò)大氣壓的壓力下運(yùn)行。優(yōu) 選地，該反應(yīng)器在4巴至40巴的過(guò)壓下運(yùn)行，即在5巴至41巴的絕對(duì)壓力下運(yùn)行。特別適 用于非木本植物材料的水平反應(yīng)器的一種類型包括旋轉(zhuǎn)螺旋，該旋轉(zhuǎn)螺旋設(shè)置在基本為圓 筒形的殼體內(nèi)，將材料朝向該反應(yīng)器的排料端輸送。
[0037] 在將材料進(jìn)料到加壓反應(yīng)器時(shí)，本發(fā)明的進(jìn)料設(shè)備是特別有利的，因?yàn)橛刹牧厦?度的增加生成的氣密和液密料塞使材料流或其它化學(xué)反應(yīng)試劑從該反應(yīng)器回流的風(fēng)險(xiǎn)最 小化。由于具有更高的壓縮率，能夠抵抗更高的壓力進(jìn)行進(jìn)料。
[0038] 圖2以對(duì)比圖1放大的方式示出了強(qiáng)制進(jìn)料螺旋20連接到位于其入口段12處的 料塞螺旋進(jìn)料器40的區(qū)域。重要的是距離D在強(qiáng)制進(jìn)料螺旋20的最后一個(gè)螺紋23的最 外部與料塞螺旋10的外徑之間。在所示實(shí)施例中，強(qiáng)制進(jìn)料螺旋的軸或軸桿24布置成具 有超出螺紋段全長(zhǎng)的延伸部。然而，優(yōu)選地，如圖1所示（雖然是非常示意性地示出的），螺 紋段的端部將與強(qiáng)制進(jìn)料螺旋的軸或軸桿24的端部相一致。也優(yōu)選的是，環(huán)繞強(qiáng)制進(jìn)料螺 旋20的螺旋管21具有與螺旋20的延伸部對(duì)應(yīng)的延伸部。
[0039] 強(qiáng)制進(jìn)料螺旋20和料塞螺旋10之間的距離D的選擇與顆粒尺寸相關(guān)。該選擇不 僅僅與顆粒尺寸相關(guān)，還與待進(jìn)料的材料的特性相關(guān)，該特性例如為所涉及的"沿其共同顆 粒拖移"的能力。液壓直徑，即顆粒體積與其面積之間的比值是一個(gè)參數(shù)，該參數(shù)可用以確 定要用于特定材料的距離。然而，已發(fā)現(xiàn)顆粒的最大尺寸可用于充分地確定要選擇的距離。
[0040] 顆粒尺寸的范圍可以在5mm至50mm的區(qū)間內(nèi)。對(duì)于顆粒的平均最大尺寸在該區(qū) 間的較低范圍內(nèi)的材料，選擇在〇mm至90mm的區(qū)間的較低范圍內(nèi)的距離。根據(jù)以下定義， 在此方面的平均最大尺寸L定義為"長(zhǎng)度加權(quán)的平均顆粒長(zhǎng)度"，
[0041] L⑴=
[0042] 其中，h是顆粒i的最大尺寸，η是顆粒i的數(shù)量。
[0043] 例如，在進(jìn)料具有相對(duì)較大的平均最大尺寸的稻草時(shí)，使用70mm的距離，而在進(jìn) 料腐葉、即具有相對(duì)較小顆粒尺寸的植物材料時(shí)，使用l〇mm的較短距離。對(duì)于稻草材料，平 均最大顆粒尺寸是大約15mm，而對(duì)于腐葉材料，相應(yīng)的尺寸為大約1_。
[0044] 在該距離對(duì)于正在被進(jìn)料的特定材料來(lái)說(shuō)太長(zhǎng)的情形下，該材料不會(huì)被料塞螺旋 "拉移"，這會(huì)阻礙該該材料在進(jìn)料設(shè)備中流動(dòng)。
[0045] 在使用根據(jù)本發(fā)明的進(jìn)料設(shè)備處理非木本植物材料的方法中，將料塞螺旋10和 強(qiáng)制進(jìn)料螺旋20之間的距離D設(shè)定成在區(qū)間0mm至90mm內(nèi)的距離，優(yōu)選地，在區(qū)間10mm 至70mm內(nèi)的距離。該距離所處的區(qū)間的選擇取決于例如由顆粒的平均長(zhǎng)度所代表的材料 特性。將進(jìn)料裝置50設(shè)定成進(jìn)料預(yù)定的植物材料流，并且根據(jù)該預(yù)定的植物材料流的速率 來(lái)選擇料塞螺旋10的旋轉(zhuǎn)速度，使得實(shí)現(xiàn)預(yù)定密度的增大。
[0046] 根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，將強(qiáng)制進(jìn)料螺旋20的速度設(shè)定成恒定的速度，該速度被選擇成 使得強(qiáng)制進(jìn)料螺旋20具有預(yù)定填充度，該預(yù)定填充度小于最大填充度。
[0047] 盡管已參照特別示出的實(shí)施例描述了本發(fā)明，但要強(qiáng)調(diào)的是，它還涵蓋了所揭示 特征的等同物以及對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)顯而易見的修改和變型，本發(fā)明的保護(hù)范圍僅由 所附權(quán)利要求書來(lái)限定。
【權(quán)利要求】
1. 一種進(jìn)料設(shè)備（100)，所述進(jìn)料設(shè)備用于將體積密度為40kg/m3至90kg/m 3的非木本 植物材料進(jìn)料到處理容器（200)，所述進(jìn)料設(shè)備包括： 用于將所述植物材料進(jìn)料到所述處理容器的料塞螺旋進(jìn)料器（40)，所述進(jìn)料器包括料 塞螺旋（10)和環(huán)繞所述料塞螺旋（10)的相應(yīng)的料塞螺旋殼體（11); 強(qiáng)制進(jìn)料螺旋（20)，所述強(qiáng)制進(jìn)料螺旋用于將所述植物材料進(jìn)料到所述料塞螺旋進(jìn)料 器（40)，并且相應(yīng)的強(qiáng)制進(jìn)料螺旋殼體（21)環(huán)繞所述強(qiáng)制進(jìn)料螺旋（20)， 所述強(qiáng)制進(jìn)料螺旋布置成將所述材料提供至所述料塞螺旋進(jìn)料器（40)的入口段 (12)， 其中，所述強(qiáng)制進(jìn)料螺旋（20)的縱向軸線布置成基本垂直于所述料塞螺旋（10)的縱 向軸線； 進(jìn)料裝置（50)，布置成將來(lái)料進(jìn)料到所述強(qiáng)制進(jìn)料螺旋（20)， 其中，所述料塞螺旋（10)調(diào)適成能夠根據(jù)由所述進(jìn)料裝置（50)設(shè)定的生產(chǎn)流速率以 可變速度進(jìn)行旋轉(zhuǎn)， 其特征在于，沿所述強(qiáng)制進(jìn)料螺旋的所述縱向軸線的方向看到，在所述強(qiáng)制進(jìn)料螺旋 (20)的最后一個(gè)螺紋（23)的最外點(diǎn)與位于所述料塞螺旋進(jìn)料器（40)的所述入口段（12) 處的所述料塞螺旋（10)的外徑上的點(diǎn)之間的距離（D)是0mm至90mm。
2. 如權(quán)利要求1所述的進(jìn)料設(shè)備，其特征在于，所述距離是10mm至70mm。
3. 如權(quán)利要求1所述的進(jìn)料設(shè)備，其特征在于，所述強(qiáng)制進(jìn)料螺旋（20)布置成基本上 與所述料塞螺旋（10)處于相同的水平面中，所述強(qiáng)制進(jìn)料螺旋（20)從側(cè)部進(jìn)料所述材料。
4. 如權(quán)利要求1所述的進(jìn)料設(shè)備，其特征在于，所述強(qiáng)制進(jìn)料螺旋（20)調(diào)適成保持在 恒定速度，所述恒定速度被選擇使得所述螺旋具有預(yù)定的填充度，該預(yù)定的填充度小于最 大填充度。
5. 如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的進(jìn)料設(shè)備，其特征在于，所述進(jìn)料裝置（50)是銷孔 式滾筒進(jìn)料器。
6. -種用于處理非木本植物材料的系統(tǒng)（1000)，包括如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述 的進(jìn)料設(shè)備（100)和處理容器（200)，所述進(jìn)料設(shè)備（100)設(shè)置成將待處理的材料進(jìn)料到所 述處理容器（200)。
7. 如權(quán)利要求6所述的用于處理非木本植物材料的系統(tǒng)（1000)，其特征在于，所述處 理容器（200)以4巴至40巴的過(guò)壓運(yùn)行。
8. 如權(quán)利要求6或7所述的用于處理非木本植物材料的系統(tǒng)（1000)，其特征在于，所 述處理容器（200)是蒸煮器。
9. 如權(quán)利要求6至8中任一項(xiàng)所述的用于處理非木本植物材料的系統(tǒng)（1000)，其特征 在于，所述處理容器（200)是水平反應(yīng)器。
10. -種使用如權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的進(jìn)料設(shè)備來(lái)處理非木本植物材料的方 法，其中，沿所述強(qiáng)制進(jìn)料螺旋的縱向軸線的方向看到，所述強(qiáng)制進(jìn)料螺旋（20)的最后一 個(gè)螺紋（23)的最外點(diǎn)與位于所述料塞螺旋進(jìn)料器（40)的所述入口段（12)處的所述料塞 螺旋（10)的外徑上的點(diǎn)之間的距離⑶設(shè)定為在區(qū)間〇mm至90mm內(nèi)的距離，優(yōu)選地，設(shè)定 為在區(qū)間10mm至70mm內(nèi)的距離，并且其中，將所述進(jìn)料裝置（50)設(shè)定為進(jìn)料預(yù)定的植物 材料流，并且根據(jù)由所述進(jìn)料裝置（50)進(jìn)料到所述強(qiáng)制進(jìn)料螺旋（20)的所述預(yù)定的植物 材料流的速率來(lái)選擇所述料塞螺旋（10)的旋轉(zhuǎn)速度，使得實(shí)現(xiàn)預(yù)定的密度增大。
11.如權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，將所述強(qiáng)制進(jìn)料螺旋（20)的速度設(shè)定成 恒定速度，所述速度被選擇成使得所述強(qiáng)制進(jìn)料螺旋（20)具有預(yù)定填充度，所述預(yù)定填充 度小于最大填充度。
【文檔編號(hào)】D21C7/06GK104114763SQ201380009210
【公開日】2014年10月22日 申請(qǐng)日期:2013年2月19日 優(yōu)先權(quán)日:2012年2月22日
【發(fā)明者】J·戴特萊福森, P·彼得松, R·瓦爾伯格 申請(qǐng)人:美卓造紙機(jī)械（瑞典）有限公司