AT405538B

AT405538B - Vorrichtung zum entwässern einer faserstoffbahn

Info

Publication number: AT405538B
Application number: AT0202097A
Authority: AT
Inventors: Johann Sbaschnigg; Edgar Ing Brogyanyi; Wilhelm Dipl Ing Mausser
Original assignee: Andritz Patentverwaltung
Priority date: 1997-11-28
Filing date: 1997-11-28
Publication date: 1999-09-27
Also published as: DE19852431B4; US6478928B1; SE9804048L; FI121183B; CA2254224A1; ATA202097A; BR9804746A; FI982542A; DE19852431A1; US6197160B1; CA2254224C; SE512294C2; FI982542A0; SE9804048D0

Description

AT 405 538 B

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Entwässern einer Faserstoffbahn, insbesondere einer Zellstoffbahn, wobei die Entwässerung in einer ersten Entwässerungszone mit festem Flächendruck und einer zweiten Entwässerungszone und gegebenenfalls weiteren Entwässerungszonen erfolgt.

Es sind einerseits Langssiebmaschinen bekannt, bei denen nur eine beschränkte Entwässerung der Bahn erreicht werden kann, bevor sie einer Presseneinheit zugeführt wird. Dadurch liegt auch der Endtrockengehalt relativ niedrig. Weiters gibt es sogenannte Doppelsiebpressen, die eine Entwässerung zwischen zwei Sieben aufweisen. Bei den bisherigen Maschinen konnte jedoch der Entwässerungsverlauf nur sehr grob an die optimale Entwässerungskurve angepaßt werden, wodurch der optimale Endtrockengehalt nicht erzielt werden konnte.

Ziel der Erfindung ist es daher eine Vorrichtung zu schaffen, bei der eine optimale Entwässerung bei hohem Durchsatz ohne Zerstörung der Bahn erreicht wird.

Dies erfolgt erfindungsgemäß dadurch daß der Flächenpreßdruck in der ersten Entwässerungszone einstellbar und in der zweiten Entwässerungszone regelbar ist und jede Entwässerungszone nach oben und unten je ein Entwässerungselement, bestehend aus einer der Faserstoffbahn zugewandten mit Öffnungen versehenen Fläche, aufweist. Durch die einstellbare erste Entwässerungszone und die regelbare zweite Entwässerungszone läßt sich der Entwässerungsverlauf gut an die Entwässerungskurve anpassen.

Eine günstige Weiterbildung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß die erste Entwässerungszone als Keilzone ausgebildet, wobei sie einstellbar ausgebildet sein kann. Die Ausbildung als Keilzone ermöglicht eine kontinuierliche Steigerung des Entwässerungsdrucke, wobei durch die Einsteilbarkeit eine gute Anpassung an die unterschiedlichen Bedingungen der Stoffzufuhr möglich ist.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß in der Keilzone Lochplatten zur Entwässerung vorgesehen sind, wobei alternativ auch Querleisten zur Entwässerung vorgesehen sein können. Durch die Lochplatten bzw. die Querleisten kann die freie Querschnittsfläche speziell auf die abzuführende Flüssigkeitsmenge abgestimmt werden.

Eine günstige Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Entwässerungszone einen höhenverstellbaren Unterkasten aufweist, der vorzugsweise Lochplatten oder Querleisten aufweist. Durch die Höhenverstellung läßt sich eine gute Anpassung an die erste Entwässerungszone erreichen und auch eine zusätzliche Umlenkung der Bahn zur besseren Entwässerung erzielen.

Eine günstige Weiterbildung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß das aus einer der Faserstoffbahn zugewandten mit Öffnungen versehenen Fläche bestehende obere Entwässerungselement der zweiten Entwässerungsstufe gegen den Unterkasten anpreßbar ist. Dies ermöglicht eine weitere Drucksteigerung und verstärkte Entwässerung der Bahn.

Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß in einer dritten Entwässerungszone Querleisten zur Entwässerung vorgesehen sind, wobei die Querleisten zueinander versetzt angeordnet sein können, so daß die Faserstoffbahn eine mehrfache Umlenkung erfährt. Dadurch kann die Entwässerungskurve noch besser angenähert werden.

Im folgenden wird nun der Verfahrensablauf näher beschrieben. Durch einen Querstromverteiler wird eine Faserstoffsuspension mit einer Konsistenz von beispielsweise ca. 1 bis 1,5 % quer zur Maschinenrichtung in einen Stoffauflauf eingebracht, dann um 90 · in Maschinenrichtung umgelenkt, durch eine Auslaufkammer geführt und nach Verlassen dieser auf das Siebteil aufgebracht, auf dem unmittelbar danach eine Faserstoffbahn entsteht. Dieses Siebteil besteht aus einem Untersieb sowie einem Obersieb. In diese sind Vorrichtungen (Entwässerungselemente) integriert, die die schonende Entwässerung der Faserstoffbahn ermöglichen. Es sind dies am Eingang feststehende Entwässerungselemente, die einen Keil über eine definierte Länge bilden, wobei der Einlauf- und der Auslaufspalt des Keiles in ihrer Höhe einstellbar sind, um ihn der Produktion und somit der Bahndicke anpassen zu können. Dabei werden Blattgewichte zwischen 600 und 1200 g/m2 bei Bahngeschwindigkeiten von bis zu 200 m/min erreicht. Diese Entwässerungselemente bestehen aus Stützkonstruktionen aus säurebeständigem Stahl sowie aus Belägen, die sowohl als Lochplatten als auch als Querleisten aus Kunststoff oder Keramik ausgeführt sein können. Die Entwässerung findet nach oben sowie nach unten statt, wobei das anfallende Filtrat aus den Oberkästen mittels Vakuum über Abscheider abgesaugt wird. Am Ende dieses Keiles hat die Faserstoffbahn einen definierten Trockengehalt im Bereich von ca. 12 bis 14 % TS (Trockensubstanz).

Daran anschließend ist ein weiteres doppelt (nach oben und nach unten) wirkendes Entwässerungselement positioniert. Dieses besteht aus einem höhenverstellbaren Unterkasten, der wahlweise mit Lochplatten bzw. Querleisten aus Kunststoff oder Keramik bestückt ist sowie einem gelenkig aufgehängten Oberkasten, der ebenfalls wahlweise mit Lochplatten bzw. Querleisten ausgestattet ist und über Luftzylinder oder Bälge gegen den Unterkasten gedrückt wird. Der Druck wird dabei so eingestellt, daß die Bahn gerade noch nicht zerstört wird. Ein einstellbarer mechanischer Anschlag verhindert dabei ein zu weites Absenken des Oberkastens und somit eventuelles Zerstören der Siebe bzw. der Entwässerungselemente. Entlang dieses 2

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Entwässerungselementes kann durch diese Anpreßmöglichkeit die Stoffbahn gezielt nach beiden Seiten optimal entwässert werden, wobei der obere Kasten als Vakuumkasten ausgeführt ist.

An diesem zweiten Entwässerungselement ist ein drittes Entwässerungselement gelenkig aufgehängt. Der Unterteil dieses Entwässerungselementes ist höhenverstellbar und mit Querleisten aus Keramik bestückt. Der Oberteil ist wieder über Luftfederelemente anpreßbar und hat die gleichen mechanischen Anschläge wie der zweite Kasten. Er besteht vorzugsweise aus drei Kammern, die über Vakuum abgesaugt werden können und ist mit Querleisten aus Keramik bestückt, wobei das Absaugvakuum von Kammer zu Kammer ansteigt und beispielsweise im der ersten Kammer 1 m WS (Wassersäule), in der zweiten Kammer 2 m WS und in der dritten Kammer 3 m WS beträgt. Die Querleisten des Oberkastens tauchen beim Anpressen zwischen die Leisten des Unterkastens ein und führen (je nach Anpreßkraft) zu einer mehr oder weniger starken Umlenkung der zwei Siebe mit der dazwischenliegenden Stoffbahn zwischen den Leisten. Dies ermöglicht die Anpassung der Einstellung der Kästen zur optimalen Entwässerung der Stoffbahn. Die Eintauchtiefe der oberen Leisten in die unteren Leisten beträgt am Ende des Keils ca. 20 mm, wobei eine mechanische Begrenzung vorgesehen ist, um eine Verletzung der Bahn zu vermeiden.

Nach dem dritten Entwässerungselement wird das Obersieb vom Unfersieb weggeführt. Um sicherzustellen, daß die Stoffbahn auf dem Untersieb bleibt, wird an dieser Stelle unter dem Untersieb ein Saugkasten installiert. Daran anschließend liegt die Stoffbahn nur mehr auf dem Untersieb und führt über eine Aufwärmstrecke, die entweder aus einer Heißwasseraufgabe oder einem Dampfblaskasten über der Zellstoffbahn sowie einem Absaugkasten unter dem darunterliegenden Sieb besteht. Das Heißwasser oder der Dampf wird durch die Zellstoffbahn gedrückt und führt zu einer Erwärmung derselben, was zu einer besseren Entwässerbarkeit der Stoffbahn in der Pressenpartie führt. Am Ende des Untersiebes ist als letztes Entwässerungselement eine Siebsaugwalze oder blindgebohrte Walze positioniert. Bei der Siebsaugwalze wird durch ein Vakuum, welches im Inneren der Walze aufgebracht wird, durch Löcher im Walzenmantel das restliche Filtrat aus der Bahn abgesaugt. Um den Entwässerungseffekt noch zu verstärken, ist über der Saugzone dieser Walze eine Preßwalze angebracht.

Der Vorteil dieser Entwässerungseinrichtung besteht darin, daß im Gegensatz zu herkömmlichen Langsiebentwässerungseinrichtungen der Entwässerungsvorgang der Bahn vom Verlassen des Stoffauflaufes sofort beidseitig und in seiner Intensität durch die oben beschriebenen Entwässerungselemente gezielt erfolgt, ohne die Bahnstruktur zu zerstören, was im Hinblick auf die weitere Trocknung im Anschluß an die Entwässerungsmaschine wichtig ist. Die zweiseitige Entwässerung ergibt in der Baulänge der Maschine eine wesentliche Einsparung (ca. 1/3 kürzer als eine Langsiebentwässerungsmaschine). Die Maschine ist in Cantileverbauweise ausgeführt und ermöglicht ein Wechseln der Siebe in kürzester Zeit.

Die Erfindung wird nun anhand der Zeichnungen beispielhaft beschrieben, wobei Fig. 1 eine Anlage gemäß der Erfindung, Fig. 2 eine weitere Variante der Erfindung , Fig. 3 einen Ausschnitt aus Fig. 2, Fig. 4 einen Querschnitt gemäß Linie IV-IV in Fig. 3 darstellt.

Fig. 1 zeigt eine Anlage zur Bahntrocknung mit einer Entwässerungsvorrichtung 1, einem Dampfblaskasten 2, einer ersten Preßeinheit 3, einer weiteren Preßeinheit 4, einer Hochdruckpresse 5 sowie einem anschließenden Trockner 6, der z. B. ein Schwebebahntrockner sein kann.

Fig. 2 zeigt nun die Entwässerungsvorrichtung 1 im Detail. Die Zellstoffsuspension wird hier über einen Stoffauflauf 7 zwischen ein oberes Sieb 8 und ein unteres Sieb 9 mittels Überdruck eingebracht, wobei die Siebe 8 und 9 im Bereich der Entwässerungszone 10 keilförmig zusammenlaufen. In diesem Bereich erfolgt eine schonende Entwässerung der am Eintritt gebildeten Faserstoffbahn. Als Entwässerungselemente dienen beispielsweise Lochplatten 11, die sowohl oben als auch unten das entsprechende Sieb stützen. Es wird hier eine Entwässerung in beide Richtungen erreicht, so daß auch eine gleichmäßige Entwässerung der Bahn erfolgt. Der Trockengehalt nach der Entwässerungszone 10 beträgt beispielsweise 12 -14 %. Die daran anschließende Entwässerungszone 12 besteht aus einem höhenverstellbaren Unterkasten 13 sowie einem Oberkasten 14, der mittels Gelenk 15 mit dem Oberkasten 14 der ersten Entwässerungsstufe 10 verbunden ist. Die Anpressung gegen den Unterkasten 13 erfolgt mittels Luftzylinder oder Bälge 16. Der Oberkasten 18 der nächsten Entwässerungszone 17 ist mittels eines Gelenkes 19 mit dem Oberkasten 14 der Entwässerungszone 12 verbunden. Nach der Entwässerungszone 17 wird das Obersieb 8 wieder zum Einlauf der Entwässerungszone 10 zurückgeführt. Anschließend wird über eine Heißwasseraufgabe oder einen Dampfblaskasten 2 die Stoffbahn aufgewärmt, wobei das abgekühlte Wasser bzw. das Kondensat durch einen unterhalb der Bahn 20 in einem (oder mehreren) Saugkasten 21 abgeführt wird.

Fig. 3 zeigt den Ausschnitt aus der Entwässerungsvorrichtung 1 mit den Entwässerungszonen 12 und 17. Die Zone 12 weist dabei einen Unterkasten 13 auf, der mit einer Lochplatte 23 ausgeführt ist. Alternativ können jedoch auch Querleisten eingesetzt werden. Der Oberkasten 14 weist Querleisten 24 auf, wobei sowohl Querleisten als auch Lochplatte aus Kunststoff oder Keramik sein können. Weiters weist der Oberkasten 14 einen Anschluß 25 für eine Vakuumeinrichtung auf. Wird die Entwässerungszone 12 mit 3

Claims

AT 405 538 B Querleisten im Unterkasten 13 ausgeführt, so ergibt sich dadurch eine große freie Fläche zur Abfuhr des ausgepreßten Wassers. Der Oberkasten 18 der Entwässerungszone 17 besteht hier aus drei Kammern 26, an die über die Stutzen 27 ein Vakuum angelegt wird. Dieses Vakuum steigt von der ersten in Bahnlaufrichtung gesehenen Kammer 26 zur letzten an, wobei übliche Vakua 0,01 MPa, 0,02 MPa und 0,03 MPa für die einzelnen Kammern 26 sind. Durch einen Luftbalg 28 wird der Oberkasten 18 gegen den Unterkasten 22 angepreßt. Dabei greifen die Querleisten 24 des Oberkastens 18 in die Zwischenräume der Querleisten 29 des Unterkastens 22 ein, wodurch eine mehr oder weniger starke Umlenkung der zwei Siebe 8, 9 und der dazwischenliegenden Stoffbahn 20 erfolgt. Dies bewirkt eine weitere Entwässerung. Die Eintauchtiefe der oberen Querleisten 24 zwischen die unteren Querleisten 29 beträgt dabei am Ende der Entwässerungszone 17 ca. 20 mm, wobei der durch den Luftbalg 28 ausgeübte Preßdruck so groß gewählt wird, daß gerade noch keine Beschädigung der Bahn 20 eintritt. Fig. 4 stellt einen Querschnitt gemäß Linie IV-IV in Fig. 3 dar. Erkennbar ist hier der Unterkasten 22 mit den unteren Querleisten 29 sowie eine Kammer 26 des Oberkastens 18 und die Querleisten 24 dieses Kastens. Patentansprüche 1. Vorrichtung zum Entwässern einer Faserstoffbahn, insbesondere einer Zellstoffbahn, wobei die Entwässerung in einer ersten Entwässerungszone mit festem Flächendruck und einer zweiten Entwässerungszone und gegebenenfalls weiteren Entwässerungszonen erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß der Flächenpreßdruck in der ersten Entwässerungszone (10) einstellbar und in der zweiten Entwässerungszone (12) regelbar ist und jede Entwässerungszone (10,12) nach oben und unten je ein Entwässerungselement, bestehend aus einer der Faserstoffbahn zugewandten mit Öffnungen versehenen Fläche (11, 23, 24), aufweist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Entwässerungszone (10) als Keilzone ausgebildet.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Entwässerungszone (10) einstellbar ausgebildet ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in der Keilzone (10) Lochplatten (11) zur Entwässerung vorgesehen sind.
5. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet daß in der Keilzone Querleisten zur Entwässerung vorgesehen sind.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Entwässerungszone (12) einen höhenverstellbaren Unterkasten (13) aufweist, der vorzugsweise Lochplatten (23) oder Querleisten aufweist.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das aus einer der Faserstoffbahn zugewandten mit Öffnungen versehenen Fläche bestehende obere Entwässerungselement (24) der zweiten Entwässerungsstufe (12) gegen den Unterkasten (13) anpreßbar ist.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß in einer dritten Entwässerungszone (17) Querleisten (24, 29) zur Entwässerung vorgesehen sind.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Querleisten (24, 29) zueinander versetzt angeordnet sind, so daß die Faserstoffbahn eine mehrfache Umlenkung erfährt. Hiezu 4 Blatt Zeichnungen 4