AT396695B

AT396695B - Sortiereinrichtung für fasersuspensionen

Info

Publication number: AT396695B
Application number: AT0216989A
Authority: AT
Original assignee: Voith Gmbh J M
Priority date: 1988-09-19
Filing date: 1989-09-18
Publication date: 1993-11-25
Also published as: ATA216989A; IT8967772A0; FR2636987B1; GB8920948D0; GB2222967A; GB2222967B; FR2636987A1; DE3831845C2; IT1232285B; DE3831845A1

Description

AT396695B

Die Eifindung betrifft einen Sortierer mit einem Siebkoib von im wesentlichen rotationssymmetrischer Form, der an seinen beiden axialen Enden (Einlaß- und Auslaßende) offen ist und mit einem Sortierflägel oder Sortierelemente tragenden Rotor, dessen Drehachse gleich der Rotationssymmetrieachse ist. Ein Sortierer für Fasersuspensionen ist bekannt aus derUS-PS 4 383 918.

Dieser Sortierer hat einen Siebkorb, in dessen Innerem ein Rotor mit an radialen Armen befestigten Sortierelementen rotierbar in einem Siebkorb angeordnet ist. Die Sortierflügel oder -demente sind bekannt aus der DEOS 37 01400 bzw. auch aus der genannten US-PS oder auch aus der DE-AS 2712 715. Der Siebkoib weist radial sich erstreckende Leisten in gleichmäßigen Abständen auf, um auf diese Weise eine Verwirbelung der Strömung, genaugenommen eine Mikroturbulenz zu erzeugen, die eine bessere Trennung der zu sortierenden Komponenten der Fasersuspension, nämlich einerseits der Fasern und andererseits der Verunreinigungen ermöglichen soll. Hierbei ist der gesamte Sortierer, also einschließlich natürlich auch der gesamten Siebräume mit der Fasersuspension gefüllt, welche unter einem gewissen Überdruck von mindestens 0,8 bis 1,5 bar gegenüber der Atmosphäre zugeführt wird. Ein entsprechender Druck wird auch in dem gesamten Sortierergehäuse aufrechterhalten, d. h. man hat diese Sortierer als Drucksortierer bezeichnet Man versucht durch sehr feine Perforationen, d. h. enge Siebschlitze bzw. kleine Sieblöcher, eine besonders gute Sortierwirkung zu erreichen. Dabei ist es aber schwierig, genügend große Durchsatzmengen zu erhalten.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine kontinuierliche oder sprunghafte Zunahme des Durchmessers des Siebkorbes zwischen seinem Einlaufende und seinem Auslaufende von insgesamt mindestens 35 % des am Einlaufende vorhandenen Durchmessers, um eine Differenzgeschwindigkeit zwischen den Sortierflügeln oder Sortierelementen und der Umfangs-Geschwindigkeitskomponente der zu sortierenden Suspension bis zum Auslaufende hin aufrechzuerhalten.

Es ist erfindungsgemäß erkannt worden, daß durch eine Relativgeschwindigkeit zwischen den Sortierelementen bzw. Sortierflügeln und der Fasersuspension (was deren Umfangsgeschwindigkeitskomponente betrifft) ein höherer Durchsatz über die gesamte Siebkorblänge (bzw. Siebkorbhöhe, weil ja diese Siebkörbe im allgemeinen mit vertikaler Achse des Rotors bzw. des Siebkorbes, wobei dessen Rotations-Symmetrieachse gemeint ist, aufgestellt werden) erhalten. Es ist zwar durch die DE-OS 37 01 400 bereits bekannt, einen Siebkorb mit gegen sein Auslaufende hin vergrößertem Durchmesser auszuführeii. Dies betrifft jedoch nur einen Siebkorb in einer Kombinationsmaschine für die Sortierung von Spuckstoff unter laufender Verdünnungswasserzugabe, wobei hier im mit dem größeren Durchmesser versehenen Siebkorbende eine Konsistenz von mindestens 10 % bereits erreicht ist, und der Effekt allein eine gute Entwässerungswirkung sein soll. Es geht hierbei darum, einen Spuckstoff von möglichst hoher Konsistenz am Auslaufende des Siebkorbes auswerfen zu können. Diese Konsistenz soll möglichst etwa mindestens 20 % betragen. Dabei kommt es in-diesem Falle nicht mehr darauf an, noch Fasern im wesentlichen Umfang auszusortieren, weil die Entwässerungswirkung hier allein noch im Vordergrund steht. Es ist dort nicht mehr möglich, eine ausreichende Sortierwirkung überhaupt zu erzielen.

Vorzugsweise beträgt die Durchmesserzunahme insgesamt höchstens 100 % des am Einlaufende vorhandenen Durchmessers, wobei die Durchmesserzunahme gegebenenfalls höchstens 80 % oder auch gegebenenfalls höchstens 65 % beträgt.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform beträgt der Neigungswinkel der Erzeugenden des Siebkorb-Kegelmantels gegen dessen zentrale Achse zwischen 20° und 35°.

Vorzugsweise sind die Sortierflügel im Inneren des Siebkoibes angeordnet.

Eine weitere bevorzugte Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, daß die Sortierflügel an einem trommelartigen Rotor befestigt sind, so daß die radiale Erstreckung des Siebraumes zwischen Mantel der Rotortrommel und dem Siebkorb höchstens das 1,8-fache der radialen Erstreckung der Sortieiflügel beträgt, wobei vorteilhaft der Rotor mit den Sortierflügeln oder -elementen auf der Überlaufseite des Siebkorbes angeordnet ist und zwischen Einlauf- und Auslaufende des Siebkorbes eine Durchmesserzunahme desselben vorgesehen ist.

Zweckmäßig ist wenigstens ein Durchmessersprung des Siebkoibes vorgesehen.

Vorteilhaft sind mehr als drei achsparallele Reihen von Sortierflügeln oder Sortierelementen am Umfang des Rotors angeordnet.

Ein Sortierer mit einem Siebkoib von im wesentlichen rotationssymmetrischer Form, der an seinen beiden axialen Enden in einem Siebraum (Einlaß- und Auslaßende) offen ist und mit einem Sortierflügel oder Sortierelemente tragenden Rotor, dessen Drehachse gleich der Rotationssymmetrieachse ist, ist dadurch gekennzeichnet, daß vom Siebkorbumfang radial sich in den Siebraum hinein erstreckende ringförmige Stauelemente vorgesehen sind, wodurch eine Herabsetzung der Umfangsgeschwindigkeit der Suspension zum Auslaufende hin auf eine Differenzgeschwindigkeit zwischen den Sortierflügeln oder Sortierelementen und der zu sortierenden Suspension erreicht wird.

Hierbei ist zweckmäßig, daß an den Stufensprüngen oder statt der Stufen vom Siebkorbumfang radial sich in den Siebraum hinein erstreckende ringförmige Stauelemente vorgesehen sind, wobei vorteilhaft bei vorhandenen Stufensprüngen im Bereich der Stauelemente eine kontinuierliche Durchmesserzunahme der Stauelemente zum Auslaufende des Siebkorbes vorgesehen ist

Nachfolgend wird die Erfindung anhand von vier prinzipmäßig im Querschnitt dargestellten -2-

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Ausführungsbeispielen mit den Figuren 1 bis 4 erläutert.

Jeder Sortierer besteht dabei aus einem in einem Gehäuse (1) angeordneten Siebkorb, der in vielen Billen sich aus mehreren Teilen zusammensetzt, Rotorelementen in Farm von Sortierflügeln, die aber auch aus an radialen Armen des Rotors getragenen anderen Sortierelementen bestehen können, einem auch anders als mit Armen ausgebildeten Rotor, der die Sortierflügel trägt, wobei zwischen dem Rotor und dem Siebkorb bzw. den Siebkorbteilen jeweils ein Siebraum gebildet ist und eventuell noch Stauringen. Jedes Gehäuse (1) hat einen Einlauf (E) und einen Auslaß für Gutstoff (G) und für die Überlaufmenge, die nicht durch die Perforationen des Siebkorbes hindurchgeht, und welche mit (D) bezeichnet ist Inden schematischen Skizzen ist die Lagerung des Rotors nur angedeutet.

Es folgt nun eine Liste der verwendete) Bezugszeichen der einzelnen Elenente:

Siebraum auf der Überlaufseite des Siebkorbes - (6; 16,16'; 26,26'; 36,36');

Siebkorb Sortierfiügel Rotortrommel radialer Stauring Einlaufende Auslaufende des Siebkorbes (2; 12,12'; 22,22’; 32,32’); (3; 13,13’} 23,23’; 33,33'); (4,14,24,34), (43,53); (101.103.105.107) , (102.104.106.108) .

Die Durchmessezunahme des Siebkorbes (2$ 12,12'; 22,22'; 32,32') zwischen seinem Einlaufende (101; 103; 105; 107) und seinem Auslaufende (102; 104; 106; 108) beträgt mindestens 50 %. Dabei ist gemäß Fig. 1 ein konischer Siebkorb und auch eine konische Rotortrommel (4) vorgesehen. Entsprechend der Durchmesserzunahme nimmt auch die Umfangsgeschwindigkeit der Sortierflügel (3) zu. Durch ihre Rotation erzeugen sie, indem sie die Fasersuspension praktisch mitnehmen, eine zum Auslaufende (102) des Siebkorbes (2) immer mehr ansteigende Umfangsgeschwindigkeit derselben. Jedoch bleibt durch die zum Auslaufende (102) hin stetige Zunahme der Umfangsgeschwindigkeit der Sortierflügel (3) immer eine erhebliche Differenz zwischen dieser und der Umfangsgeschwindigkeit der Fasersuspension erhalten. Dadurch geht der Durchsatz der vorsortierten Gutstoffmenge nicht in dem Maße zum Auslaufende (102) des Siebkorbes (2) mehr und mehr' zurück, wie bei bekannten Siebkörben.

Der gleiche Effekt wird auch durch die sprunghafte Durchmesseizunahme gemäß Hg. 2 erreicht.

Anstelle der Stufensprünge können auch Stauelemente in Form von Ringen (43) bzw. (53) der Hg. 3 und 4 vorgesehen werden, die ebenfalls die Umfangsgeschwindigkeit (d. h. überhaupt die Strömongsgeschwindigkeit der Fasersuspension) in den Siebräumen (26,26') und (36') durch Abbiemsung beim Übergang zwischen den von ihnen unterteilten Siebräumen (26) und (26') bzw. (36) und (36') herabsetzen. Im Falle der Hg. 4 ist eine Kombination von Stufensprung und radialem Stauring (53) vorgesehen. Beide Maßnahmen ergänzen sich zu einer Abbremsung der Umfangsgeschwindigkeit der Fasersuspension.

Dabei ist der Stauring (53) ebenfalls konisch ausgeführt, um den Durchmessersprung zu erreichen.

Es ist auch möglich, die Zuströmseite des Siebkorbes jeweils radial außerhalb desselben und nicht - wie hier jeweils dargestellt - innerhalb desselben vorzusehen. Auf dieser Seite ist dann natürlich auch der Rotor bzw. dessen Sortierflügel oder -elemente anzuordnen.

Es wurde festgestellt, daß bei Verwendung herkömmlicher, gerader, also nicht konischer Siebkörbe eine Vergrößerung eines Siebkorbes jeweils in der Länge und im Durchmesser um 20 % eine Erhöhung des Durchsatzes nur um 20 % und nicht, wie zu erwarten war, um 40 % erfolgte. Mit dem erfindungsgemäßen Siebtob wird ohne Erhöhung der Länge, sondern nur mit einer entsprechenden Durchmesservergrößerung eine Erhöhung der Durchsatzmenge von mindestens 70 % der beim normalen, vergrößerten Siebkoib auftretenden, eben genannten Erhöhung der Durchsatzmenge erzielt.

Insgesamt beträgt die Durchmesserzunahme vom Einlaufende des Siebkorbes bis zu seinem Auslaufende höchstens 100 % des an seinem Einlaufende vorhandenen Durchmessers, insbesondere höchstens 65 %, jeweils bezogen auf eine Länge des Siebkorbes, die gleich dem Anfangsdurchmesser desselben ist. Dadurch ergibt sich bei einem mit gleichmäßiger Durchmesserzunahme ausgebildeten Siebkorb etwa ein Neigungswinkel der Erzeugenden des Kegelmantels, den man um den Siebtob beschreiben kann, zwischen a=20° und a=35°.

Vorzugsweise sind jeweils mindestens vier zur Rotorachse parallele oder weniger als 20° gegen zur Rotorachse parallele Radialebenen geneigte Sortierelemente bzw. Sortierfiügel oder Reihen von Sortierflügeln bzw. -elementen am Rotorumfang gleichmäßig verteilt vorgesehen. Dies ist die "normale" Ausbildung solcher Sortierer, um eine gute Sortierwirkung zu erzielen. Dies führt jedoch gerade zu der starken Rotationsbewegung der zu sortierenden Flüssigkeit, insbesondere Suspension der Papierfabrikation, i. a. deijenigen aus Altpapier. -3-

Claims

AT396695B 5 PATENTANSPRÜCHE 1. Sortierer mit einem Siebkorb von im wesentlichen rotationssymmetrischer Form, der an seinen beiden axialen Enden (Einlaß· und Auslaßende) offen ist und mit einem Sortierflügel oder Sortierelemente tragenden Rotor, dessen Drehachse gleich der Rotationssymmetrieachse ist, gekennzeichnet durch eine kontinuierliche oder sprunghafte Zunahme des Durchmessers des Siebkorbes zwischen seinem Einlaufende (101; 103; 107) und seinem Auslaufende (102; 104; 108) von insgesamt mindestens 35 % des am Einlaufende vorhandenen 15 Durchmessers (Fig. 1,2,4).
2. S (stierer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchmesserzunahme insgesamt höchstens 100 % des am Einlaufende (101; 103; 107) vorhandenen Durchmesseis beträgt.
3. Sortierer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchmesserzunahme höchstens 80 % des am Einlaufende (101; 103; 107) vorhandenen Durchmessers beträgt
4. Sortierer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchmesserzunahme höchstens 65 % des am Einlaufende (101; 103; 107) vorhandenen Durchmessers je einer dem Anfangsdurchmesser entsprechenden 25 Siebkorblänge beträgt
5. Sortierer nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Neigungswinkel (a) der Erzeugenden des Siebkorb-Kegelmantels gegen dessen zentrale Achse zwischen 20° und 35° beträgt 30
6. Sortierer nach einem oder mehreren der Anbrüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Sortierflügel (3; 13,13'; 23,23'; 33,33') im Inneren des Siebkorbes (2; 12,12'; 22,22'; 32,32*) angeordnet sind.
7. Sortierer nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Salierflügel 35 (3; 13,13'; 23,23'; 33,33’) an einem trommelartigen Rotor (4,14,24,34) befestigt sind, so daß die radiale Erstreckung des Siebraumes zwischen Mantel der Rotortrommel und dem Siebkorb höchstens das 1,8-fache der radialen Erstreckung der Sortierflügel beträgt
8. Sortierer nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Rotor (4; 14; 40 24; 34) mit den Sortierflügeln (3; 13, 13'; 23, 23'; 33, 33') oder -elementen auf der Überlaufseite des Siebkorbes (2; 12,12'; 22,22'; 32, 32') angeordnet ist und zwischen Einlauf- (101; 103; 105; 107) und Auslaufende (102; 104; 106; 108) des Siebkorbes (2; 12,12'; 22,22'; 32,32') eine Durchmesserzunahme desselben vorgesehen ist
9. Sortierer nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Durchmessersprung des Siebkotbes (12,12') vorgesehen ist
10. Sortierer nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9, gekennzeichnet durch mehr als drei achsparallele Reihen von Sortierflügeln (3; 13,13'; 23,23'; 33,33') oder Sortierelementen am Umfang des 50 Rotors (4,14,24,34).
11. Sortierer mit einem Siebkorb von im wesentlichen rotationssymmetrischer Form,' der an seinen beiden axialen Enden in einen Siebraum (Einlaß- und Auslaßende) offen ist und mit einem Sortierflügel oder Sortierelemente tragenden Rotor, dessen Drehachse gleich der Rotationssymmetrieachse ist, dadurch 55 gekennzeichnet, daß vom-Siebkorbumfang.radial sich in den Siebraum (26,26'; 36,36') hinein erstreckende ringförmige Stauelemente (43,53) vorgesehen sind (Fig. 3,4).
12. Sortierer nach einem oder mehreren der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß an den Stufensprüngen oder statt der Stufen vom Siebkorbumfang radial sich in den Siebraum (26,26'; 36,36') hinein 60 erstreckende ringförmige Stauelemente (43,53) vorgesehen sind. -4- 5 AT396695B
13. Sortierer nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß bei vorhandenen Stufensprüngen im Bereich der Stauelemente (53) eine kontinuierliche Durchmesserzunahme der Stauelemente (53) zum Auslaufende des Siebkorbes (108) vorgesehen ist (Fig. 4). Hiezu 1 Blatt Zeichnung / -5-