AT16830U1 - Ausschleuseeinrichtung - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Ausschleuseinrichtung mit mindestens zwei Absperrorganen (3,4) und einer dazwischenliegenden Schleusenkammer (5), wobei ein erstes Absperrorgan (3) die Schleusenkammer (5) von einem geschlossenen, eine Suspension, insbesondere eine Faserstoffsuspension enthaltendem System (2) abtrennt, aus dem etwas auszuschleusen ist, die Schleusenkammer (2) einen in diese führenden Zulauf (10) besitzt, und ein zweites Absperrorgan (4) die Schleusenkammer (5) von der Umgebung der Ausschleuseinrichtung abtrennt. Die Schleusenkammer (5) besitzt zumindest einen über dem Zulauf (10) liegenden Luftsammelbereich (6) und/oder steht mit diesem in Verbindung. Die Schleusenkammer (5) weist unterhalb des Luftsammelbereiches (6) einen Anschluss (12) zur Zugabe von Reinigungs- und/oder Verdünnungsflüssigkeit auf.

Description

Beschreibung

AUSSCHLEUSEINRICHTUNG

[0001] Die Erfindung betrifft eine Ausschleuseinrichtung mit mindestens zwei Absperrorganen und einer dazwischenliegenden Schleusenkammer, wobei ein erstes Absperrorgan die Schleusenkammer von einem geschlossenen, eine Suspension, insbesondere Faserstoffsuspension enthaltendem System abtrennt, aus dem etwas aus zu schleusen ist, die Schleusenkammer einen in dieselbe führenden Zulauf besitzt, und ein zweites Absperrorgan die Schleusenkammer von der Umgebung der Ausschleuseinrichtung abtrennt.

[0002] Ausschleuseinrichtungen dieser Art werden z. B. in Anlagen verwendet, die der Papiererzeugung oder Papierstoffaufbereitung dienen. Die für die Papiererzeugung bestimmte Faserstoffsuspension muss in vielen Fällen von darin enthaltenem Unrat - sogenannten Störstoffen gereinigt werden, wozu es bereits eine beträchtliche Anzahl von geeigneten Vorrichtungen gibt.

[0003] Die auf diese Weise aus der Suspension entfernten Stoffe oder Teile können aus dem geschlossenen System herausgebracht werden, indem eine Ausschleuseinrichtung an die entsprechenden Vorrichtungen angesetzt wird.

[0004] Wie eine solche Ausschleuseinrichtung funktioniert, ist an sich bekannt: Sie arbeitet im Allgemeinen mit zwei Absperrorganen, einem ersten und einem zweiten Schieber, zwischen denen sich ein Schleusenraum befindet. Wenn der erste Schieber längere Zeit oder taktweise geÖffnet ist, der die Verbindung zwischen dem Schleusenraum und dem die Suspension führenden System herstellt, füllt sich der Schleusenraum kontinuierlich mit dem zu entfernenden Unrat.

[0005] Das eigentliche Ausschleusen erfolgt dadurch, dass bei geschlossenem, ersten Schieber der zweite Schieber geöffnet wird und der im Schleusenraum befindliche Inhalt entleert werden kann. In der Regel fällt dieser infolge seines Gewichtes aus dem Schleusenraum heraus; er kann aber auch abgesaugt oder ausgespült werden.

[0006] Da Ausschleuseinrichtungen der hier betrachteten Art automatisch betrieben werden, erfolgt in vielen Fällen eine Taktsteuerung, d. h. die Absperrorgane öffnen und schließen automatisch. In der Regel werden bei diesen Vorrichtungen über die Schwerteil-Abscheider kleine Metallteile, Glassplitter und Sand abgeführt.

[0007] Um Verschleiß vorzubeugen ist es bekannt, in die Kammer Verdünnungswasser zuzuführen. Wird zu wenig Verdünnungswasser zugeführt, so besteht die Gefahr einer Verstopfung sowie eines hohen Verschleißes, bei zu viel Verdünnungswasser können Rejekte in die Kammer zurückgeleitet werden.

[0008] Die Aufgabe der Erfindung ist es, die Abscheidung zu optimieren.

[0009] Erfindungsgemäß wurde die Aufgabe dadurch gelöst, dass die Schleusenkammer zumindest einen über dem Zulauf liegenden Luftsammelbereich besitzt und/oder mit diesem in Verbindung steht und die Schleusenkammer unterhalb des Luftsammelbereiches einen Anschluss zur Zugabe von Reinigungs- und/oder Verdünnungsflüssigkeit aufweist.

[0010] Hierbei wurde erkannt, dass sich nach Leerung der Schleusenkammer und dem Schließen beider Absperrorgane bei Zuführung von Reinigungs- oder Verdünnungsflüssigkeit in die Schleusenkammer auch Luft in dieser sammelt und komprimiert wird. Beim Öffnen des ersten Absperrorgans kann die unter Druck stehende Luft dann eine Rückführung von, sich vor dem ersten Absperrorgan gesammelten Störstoffe in das geschlossene System hinein bewirken.

[0011] Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung sammelt sich die Luft in dem Luftsammelbereich ohne, dass eine Rückführung der Störstoffe beim Öffnen des ersten Absperrorgans zu befürchten ist. Das Luftpolster des Luftsammelbereichs fördert sogar das Einströmen nach dem Öffnen des ersten Absperrorgans.

[0012] Nach dem Schließen des ersten Absperrorgans und dem Öffnen des zweiten Absperror-

gans kann die Luft aus dem Luftsammelbereich wieder entweichen.

[0013] Dies ist wesentlich einfacher als es eine Entlüftung der Schleusenkammer über ein Ventil wäre, zumal dieses auch sehr verstopfungsgefährdet wäre.

[0014] Um die Abfuhr der Störstoffe aus dem geschlossenen System in die Schleusenkammer über die Gewichtskraft zu unterstützen, sollte das zweite Absperrorgan unter dem ersten Absperrorgan angeordnet sein.

[0015] Der Zulauf in die Schleusenkammer kann unmittelbar am ersten Abstellorgan vorhanden sein.

[0016] Es kann aber ebenso vorteilhaft sein, wenn vom ersten Absperrorgan ein Kanal nach unten in die Schleusenkammer führt und dort den Zulauf bildet. Uber diesen Kanal wird es möglich, dass der Luftsammelbereich von dem über dem Zulauf liegenden Teil der Schleusenkammer gebildet wird.

[0017] Sollte sich der Luftsammelbereich außerhalb der Schleusenkammer befinden und mit dieser in Verbindung stehen, dann ist es von Vorteil, wenn sich der Luftsammelbereich vollständig über der Schleusenkammer, insbesondere vollständig über dem ersten Absperrorgan angeordnet ist.

[0018] Besonders vorteilhaft ist es, die Ausschleuseinrichtung an eine Abscheidevorrichtung anzuschließen, welche aus einem, eine Faserstoffsuspension führenden, geschlossenen System Schwerteile entfernt. Hierbei eignet sich insbesondere ein Hydrozyklon als Abscheidevorrichtung. Hydrozyklone sind gut geeignet, um durch Zentrifugalkräfte Schwerteile und Leichtteile in Faserstoffsuspensionen zu konzentrieren und über den Auslauf bzw. den Abscheider abzuleiten.

[0019] Von Vorteil kann es aber ebenso sein, die Ausschleuseinrichtung mit dem unteren Bereich einer in der Altpapieraufbereitung verwendeten Schwerteil-Absetzvorrichtung zu verbinden. Im Sedimentationstank erfolgt die Abtrennung der Schwerteile über Sedimentation unter Einfluss der Gewichtskraft.

[0020] Darüber hinaus kann die Ausschleuseinrichtung mit Vorzug auch an den unteren Bereich eines Altpapierstofflösers angeschlossen werden.

[0021] Zum Ausschleusen der Störstoffe aus dem geschlossenen System wird bei geschlossenem zweiten Absperrorgan zuerst das erste Absperrorgan zur Schleusenkammer geöffnet.

[0022] Um einem Verstopfen der Schleusenkammer vorzubeugen, kann dieser dabei über den, unterhalb des Luftsammelbereiches liegenden Anschluss Verdünnungsflüssigkeit zugeführt werden.

[0023] Nach der Übernahme der Störstoffe wird anschließend zur Leerung der Schleusenkammer das erste Absperrorgan geschlossen und das zweite Absperrorgan geöffnet. In der Regel fallen die Störstoffe in Folge ihres Gewichtes aus der Schleusenkammer heraus; sie können aber auch abgesaugt oder ausgespült werden. Dieses Ausschleusen erfolgt in der Regel automatisch mit einer Taktsteuerung.

[0024] Nach Leerung der Schleusenkammer sollten beide Absperrorgane geschlossen und zumindest die Schleusenkammer über den Anschluss mit Reinigungs- und/oder Verdünnungsflüssigkeit gefüllt werden. Hierdurch wird einem längeren Haftenbleiben von Störstoffen in der Schleusenkammer entgegengewirkt.

[0025] Der Einsatz der Ausschleuseinrichtung eignet sich insbesondere für geschlossene Systeme, welche eine zur Herstellung einer Papier-, Karton-, Tissue- oder einer anderen Faserstoffbahn dienende Faserstoff-Suspension beinhalten, die am Einlauf des Systems vorzugsweise eine Stoffdichte zwischen 0,5 und 6%, insbesondere zwischen 1,5 und 3,5 % und bei LC-Anwendungen zwischen 0,5 und 2% hat.

[0026] Nachfolgend soll die Erfindung an drei Ausführungsbeispielen näher erläutert werden. [0027] In der beigefügten Zeichnung zeigt:

[0028] Figur 1: einen schematischen Querschnitt durch einen Hydrozyklon; [0029] Figur 2: durch einen Sedimentationstank und [0030] Figur 3: durch eine anders gestaltete Ausschleuseinrichtung eines Hydrozyklons.

[0031] Allen Ausführungen ist gemeinsam, dass das jeweilige geschlossene System 2, welches eine zur Herstellung einer Papier-, Karton-, Tissue- oder einer anderen Faserstoffbahn dienende Faserstoffsuspension 1 beinhaltet, am Einlauf 9 des Systems 2 eine Stoffdichte zwischen 0,5 und 6% hat.

[0032] Die aus dem System 2 aus zu schleusenden Schwerteile gelangen über eine, unterhalb des Systems 2 angeordnete und mit diesem verbundene Ausschleuseinrichtung zur Rejektabführung 8.

[0033] Das in Figur 1 und 3 dargestellte geschlossene System 2 ist als Hydrozyklon ausgebildet und dient der Reinigung der Faserstoffsuspension 1 einer Stoffaufbereitungsanlage einer Papiermaschine von Schwerteilen mit einer Stoffdichte zwischen 1,5 und 3,5%.

[0034] Das feststehende Gehäuse des Hydrozyklons umschließt eine längliche Kammer mit kreisförmigem Querschnitt.

[0035] An einem Ende der Kammer befindet sich der Einlauf 9, über den die zu reinigende Faserstoffsuspension 1 tangential eingedüst wird. Hierdurch wird die Faserstoffsuspension 1 auf eine kreisförmige Bahn gebracht, wobei die Suspension 1 gegen die Wand der Kammer gedrückt wird.

[0036] Durch die dabei wirkenden Zentrifugal- und Fliehkräfte reichern sich die Schwerteile an der Wand der Kammer und die Leichtteile in der Mitte der Kammer an.

[0037] Auf diese Weise gelangen die Schwerteile an der Wand der Kammer spiralförmig zum gegenüberliegenden Ende der Kammer mit der Schwerteil-Ausschleuseinrichtung.

[0038] Die in der Mitte der Kammer vorhandene, von den Schwerteilen gereinigte Faserstoffsuspension 1 wird als Leichtteil-Komponente über den Leichtteil-Auslauf 7 abgepumpt.

[0039] Hierzu reicht ein rohrförmiger Leichtteil-Auslauf 7 am einlaufseitigen Ende entlang der Zentrumsachse in die Mitte der Kammer.

[0040] An den Einlauf 9 schließt sich in Richtung Schwerteil-Ausschleuseinrichtung ein kegelförmiger Hydrozyklon-Abschnitt an, in dem sich der Durchmesser der Kammer zur Ausschleuseinrichtung hin kontinuierlich vermindert.

[0041] Durch diese Verjüngung steigt die Rotationsgeschwindigkeit der Suspension 1 derart an, dass sich die Schwerteile an der Wand der Kammer aufkonzentrieren.

[0042] Im Unterschied hierzu zeigt Figur 2 ein geschlossenes System 2 in Form eines Sedimentationstanks zur Reinigung einer Suspension 1, welche von faserhaltigem Abwasser der Stoffaufbereitungsanlage der Papiermaschine gebildet wird.

[0043] Die Suspension 1 gelangt über den Einlauf 9 in die Kammer des Sedimentationstanks. Wegen des höheren Gewichts sinken die Schwerteile auf den Boden der Kammer und sammeln sich dort in einer Senke des Bodens, welche zur Schwerteil-Ausschleuseinrichtung führt. Auch hier werden die Schwerteile von der Schwerteil-Ausschleuseinrichtung zur Rejektabführung 8 geleitet.

[0044] Das so gereinigte Fluid kann dann über den Leichteil-Auslauf 7 abgeführt werden.

[0045] In allen Fällen besitzt die Schwerteil-Ausschleuseinrichtung eine Schleusenkammer 5, die von zwei steuerbaren Absperrorganen 3,4 begrenzt wird. Während ein Absperrorgan 3 zum geschlossenen System 2, d.h. zur Kammer der Reinigungsvorrichtung weist, ist das andere Absperrorgan 4 zur Rejektabführung 8 gerichtet.

[0046] Die Absperrorgane 3,4 sind hier als senkrecht zur Flussrichtung verschiebbare Schieber-

platten ausgebildet. Es sind aber beispielsweise auch Ausführungen mit schwenkbaren Schieberklappen möglich.

[0047] Oberhalb des ersten Absperrorgans 3 befindet sich der Anschluss an das geschlossene System 2, aus dem ausgeschleust werden soll. Vorteilhafterweise ist der Schleusenraum 5 in Flussrichtung konisch erweitert, wodurch sich für das Absperrorgan 4 ein größerer Offnungsquerschnitt ergibt.

[0048] In den meisten Fällen ist eine solche Ausschleuseinrichtung zur Nutzung der Gewichtskraft senkrecht orientiert, d. h. das erste Absperrorgan 3, das die Verbindung zum geschlossenen System 2 herstellt, liegt oberhalb der Schleusenkammer 5 und diese oberhalb des zweiten Absperrorgans 4. Je nach Anwendungsfall kann aber von dieser senkrechten Anordnung abgegangen werden.

[0049] Sollen Schwerteile in der Schleusenkammer 5 gesammelt werden, so ist das erste Absperrorgan 3 zum System 2 offen und das zweite Absperrorgan 4 zur Rejektabführung 8 geschlossen.

[0050] Um einem Verstopfen der Schleusenkammer 5 entgegen zu wirken, besitzt dieser unterhalb des Luftsammelbereiches 6 einen Anschluss 12 zur Zugabe von Reinigungs- oder Verdünnungsflüssigkeit. Erfolgt die Eindüsung der Verdünnungsflüssigkeit tangential, so kann über die damit erzeugte Strömung eine eventuell in der Schleusenkammer 5 vorhandene Strömung abgebremst werden, was den Verschleiß der Absperrorgane 3,4 mindert.

[0051] Hat sich genügend Rejekt in der Schleusenkammer 5 angesammelt so wird dieser geleert, indem das erste Absperrorgan 3 zum System 2 geschlossen und anschließend das zweite Absperrorgan 4 zur Rejektabführung 8 geöffnet wird.

[0052] Die Ansteuerung dieser Absperrorgane 3,4 zur Leerung der Schleusenkammer 5 erfolgt von einer Steuervorrichtung in Abhängigkeit vom Umfang der Störfracht und/oder der Schütthöhe in der Schleusenkammer 5.

[0053] Bei der Ausschleusung der Schwerteil-Rejekte ist die Taktzeit meist variabel. Zu kurze Taktzeiten bedeuten dabei höhere Faserverluste und zu lange Taktzeiten verschlechtern die Abscheideleistung.

[0054] Um den Faserverlust zu minimieren und die Abscheideleistung zu maximieren sollte die Steuerung der Absperrorgane 3,4 und damit auch die Taktzeit in Abhängigkeit vom Umfang der Störfracht und/oder der Schütthöhe in der Schleusenkammer 5 gesteuert werden. Darüber hinaus werden wegen der im Allgemeinen längeren Taktzeit auch die Absperrorgane 3,4 geschont.

[0055] Nach der Leerung, d.h. der Abführung der Schwerteile aus der Schleusenkammer 5 werden beide Absperrorgane 3,4 geschlossen und die Schleusenkammer 5 über den Anschluss 12 mit Reinigungsflüssigkeit, insbesondere Spülwasser gefüllt. Dies wirkt einer Verstopfung infolge von Anlagerungen in der Ausschleuseinrichtung entgegen.

[0056] Die bei der Zuführung des Spülwassers in der Schleusenkammer 5 vorhandene Luft wird dabei komprimiert.

[0057] Um eine Rückspülung von Schwerteilen in das geschlossene System 2 bei einem nachfolgenden Offnen des ersten Absperrorgans 3 zu verhindern, ist die Schleusenkammer 5 gemäß Figur 1 und 2 mit einem separaten, außerhalb der Schleusenkammer 6 vorhandenen Luftsammelbereich 6 verbunden.

[0058] Dieser Luftsammelbereich 6 bietet ausreichend Raum für die in der Schleusenkammer 5 beim Spülen vorhandene Luft. Damit das sich dabei in dem Luftsammelbereich 6 bildende Luftpolster nicht zu einer Rückführung der Schwerteile in das System 2 führt, befindet sich der Luftsammelbereich 6 wie bei Figur 2 vollständig über der Schleusenkammer 5 oder wie bei Figur 1 sogar vollständig über dem ersten Absperrorgan 3, wobei der Zulauf 10 in die Schleusenkammer 5 unmittelbar am ersten Absperrorgan 3 vorhanden ist.

[0059] Bei einem folgenden Leeren der Schleusenkammer 5 zur Rejektabführung 8 hin kann die

Luft dann aus dem Luftsammelbereich 6 wieder entweichen.

[0060] Im Unterschied hierzu führt bei Figur 3 vom ersten Absperrorgan 3 ein Kanal 11 nach unten in die Schleusenkammer 5 und bildet dort den Zulauf 10. Dies macht es möglich, dass der Luftsammelbereich 6 von dem über dem Zulauf 10 liegenden Teil der Schleusenkammer 5 selbst gebildet wird, was die Konstruktion vereinfacht.

Claims (10)

Ansprüche

1. Ausschleuseinrichtung mit mindestens zwei Absperrorganen (3,4) und einer dazwischenliegenden Schleusenkammer (5), wobei ein erstes Absperrorgan (3) die Schleusenkammer (5) von einem geschlossenen, eine Suspension, insbesondere eine Faserstoffsuspension enthaltendem System (2) abtrennt, aus dem etwas aus zu schleusen ist, die Schleusenkammer (2) einen in diese führenden Zulauf (10) besitzt, und ein zweites Absperrorgan (4) die Schleusenkammer (5) von der Umgebung der Ausschleuseinrichtung abtrennt, dadurch gekennzeichnet, dass die Schleusenkammer (5) zumindest einen über dem Zulauf (10) liegenden Luftsammelbereich (6) besitzt und/oder mit diesem in Verbindung steht und die Schleusenkammer (5) unterhalb des Luftsammelbereiches (6) einen Anschluss (12) zur Zugabe von Reinigungs- und/oder Verdünnungsflüssigkeit aufweist.

2. Ausschleuseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Absperrorgan (4) unter dem ersten Absperrorgan (3) angeordnet ist.

3. Ausschleuseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass vom ersten Absperrorgan (3) ein Kanal (11) nach unten in die Schleusenkammer (5) führt und dort den Zulauf (10) bildet.

4. Ausschleuseinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Luftsammelbereich (6) von dem über dem Zulauf (10) liegenden Teil der Schleusenkammer (5) gebildet wird.

5. Ausschleuseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Luftsammelbereich (6) mit der Schleusenkammer (5) in Verbindung steht und vollständig über der Schleusenkammer (5) angeordnet ist.

6. Ausschleuseinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Luftsammelbereich (6) vollständig über dem ersten Absperrorgan (3) angeordnet ist.

7. Ausschleuseinrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie an eine Abscheidevorrichtung angeschlossen ist, welche aus einem eine Faserstoffsuspension (1) führenden, geschlossenen System (2) Schwerteile entfernt.

8. Ausschleuseinrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Abscheidevorrichtung ein Hydrozyklon ist.

9. Ausschleuseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass sie mit dem unteren Bereich einer in der Altpapieraufbereitung verwendeten Schwerteil-Absetzvorrichtung verbunden ist.

10. Ausschleuseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass sie an den unteren Bereich eines Altpapierstofflösers angeschlossen ist.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen