CH617735A5

CH617735A5 - Unit for defiberising fibre material suspensions for paper machines

Info

Publication number: CH617735A5
Application number: CH480177A
Authority: CH
Inventors: Karl-Heinz Kaptain; Wolfgang Dipl Ing Heinbockel; Albrecht Kahmann; Wolfgang Dr Ing Siewert
Original assignee: Escher Wyss Gmbh
Priority date: 1977-04-19
Filing date: 1977-04-19
Publication date: 1980-06-13
Also published as: DE2722906A1; AT349299B; ATA284877A; DE2722906B2

Description

Die Erfindung betrifft eine Anlage zur Entstippung von Faserstoffsuspensionen für Papiermaschinen mit einer Reihenschaltung von Entstippungsvorrichtungen, von denen jede mit einem Stator und einem Rotor versehen ist, welche ineinandergreifende Zahnreihen mit Zähnen und dazwischen befindlichen Schlitzen enthalten, wobei die Schlitze der einzelnen Zahnreihen nacheinander in der Strömung der Stoffsuspension geschaltet sind und die gegenüber den Schlitzen des Stators beweglichen Schlitze des Rotors pro Umdrehung eine Prallzahl ergeben, welche durch die Summe der Produkte der Zähnezahlen benachbarter Zahnreihen gegeben ist, und wobei die kleinste Schlitzbreite der einzelnen Entstippungsvorrichtungen kleiner als 3,5 mm ist. The invention relates to a system for the deflaking of pulp suspensions for paper machines with a series connection of deflaking devices, each of which is provided with a stator and a rotor, which contain interlocking rows of teeth with teeth and slots located therebetween, the slots of the individual rows of teeth successively in the flow of the stock suspension are switched and the rotatable slots of the rotor relative to the slots of the stator give a number of impacts per revolution, which is given by the sum of the products of the number of teeth of adjacent rows of teeth, and the smallest slot width of the individual de-sticking devices is less than 3.5 mm.

Bei Entstippungsvorrichtungen der erwähnten Art, die z. B. aus der DT-AS 1 761 297 und der DT-OS 2 457 701 bekannt sind, wird die Strömung der Stofflüssigkeit in den Schlitzen in zunehmendem Masse in Teilströme aufgeteilt, von denen jeder für sich Prallungen an den Kanten der nächsten Zahnreihe ausgesetzt wird. Die Feinheit der Unterteilung der Strömung, d. h. die Anzahl von Zähnen und Lücken in den einzelnen Zahnreihen bewirkt eine entsprechende Verfeinerung der Faserstoffsuspension. In deflaking devices of the type mentioned, the z. B. from DT-AS 1 761 297 and DT-OS 2 457 701 are known, the flow of the material liquid in the slots is increasingly divided into partial flows, each of which is exposed to bumps on the edges of the next row of teeth . The delicacy of the subdivision of the flow, i. H. the number of teeth and gaps in the individual rows of teeth results in a corresponding refinement of the fiber suspension.

Ausser diesen Entstippungsvorrichtungen, welche zur Verfeinerung der Faserstoffsuspension vor ihrer Zufuhr zum Stoffauflauf einer Papiermaschine dienen, sind auch sogenannte Vorentstipper bekannt, welche die Aufgabe haben, durch eine Homogenisierung der Stoffsuspension die Wirkungsweise von nachgeschalteten Dispergern, Hydrozyklonen oder Siebvorrichtungen zu unterstützen. Die Vorentstipper, die im wesentlichen gleich wie die Entstipper ausgebildet sind, unterscheiden sich von ihnen dadurch, dass bei ihnen die kleinste Schlitzbreite, d. h. die Schlitzbreite der Zahnreihe mit der grössten Zähnezahl, grösser als 3,5 mm ist. Derartige Vorentstipper liegen ausserhalb des Bereiches der vorliegenden Erfindung. In addition to these de-stippling devices, which serve to refine the fiber suspension before it is fed to the headbox of a paper machine, so-called pre-strippers are also known, which have the task of supporting the operation of downstream dispersers, hydrocyclones or sieving devices by homogenizing the stock suspension. The pre-strippers, which are essentially the same as the de-strippers, differ from them in that they have the smallest slot width, i. H. the slot width of the row of teeth with the largest number of teeth is greater than 3.5 mm. Such pre-strippers are outside the scope of the present invention.

Bei schwer auflösbaren Stoffen, die z. B. aus besonderen Qualitäten von Altpapier gewonnen werden, genügt nicht ein einziger Durchgang durch eine Entstippungsvorrichtung, um alle Stippen aufzulösen und eine zur Papierherstellung brauchbare Faserstoffsuspension zu erhalten. Daher wurden oft Entstippungsvorrichtungen bezüglich der Strömung der zu behandelnden Stofflüssigkeit hintereinander geschaltet. Derartige hintereinnader geschaltete Entstippungsvorrichtungen waren bisher jeweils mit gleichen Garnituren ausgestattet. An den einander entsprechenden Stellen waren somit bei den hintereinander geschalteten Vorrichtungen Zahnkränze mit gleichen Zähnezahlen und auch mit gleichen Zahnschlitzen angeordnet. Dabei gelangte die bereits durch feine Zahnschlitze geförderte Stofflüssigkeit erneut in die grob unterteilten, kleine Zähnezahlen aufweisenden ersten Zähnereihen der nachgeschalteten Vorrichtung. Die nachgeschalteten Entstippungsvorrichtungen hatten dabei einen schlechten Wirkungsgrad, da, verglichen mit der Leistungsaufnahme, nur eine geringfügige Verbesserung der Entstippungswirkung entstand. For substances that are difficult to dissolve, e.g. B. are obtained from special qualities of waste paper, a single pass through a deflaking device is not sufficient to dissolve all the specks and to obtain a pulp suspension usable for paper production. Therefore, deflaking devices were often connected in series with regard to the flow of the substance liquid to be treated. Such delevering devices connected one behind the other were previously equipped with the same sets. In the devices connected in series, toothed rings with the same number of teeth and also with the same tooth slots were thus arranged at the corresponding points. The material fluid, which was already conveyed through fine tooth slots, once again reached the roughly subdivided, small rows of teeth of the downstream device. The downstream deflaking devices had a poor efficiency because, compared to the power consumption, there was only a slight improvement in the deflaking effect.

Die Erfindung hat die Schaffung einer Anlage der erwähnten Art zum Ziel, bei welcher die angestrebte Verbesserung der Entstippung mit besserem Wirkungsgrad, d. h. bei kleinerem Aufwand an Energie und maschineller Einrichtung, erzielt werden kann als dies bisher möglich war. The invention has for its object to provide a plant of the type mentioned, in which the desired improvement in defoliation with better efficiency, i. H. can be achieved with less energy and mechanical equipment than was previously possible.

Die erfindungsgemässe Anlage, durch welche dieses Ziel erreicht wird, ist dadurch gekennzeichnet, dass bei der stromabwärtigen Entstippungsvorrichtung die kleinste Schlitzbreite kleiner und die grösste Zähnezahl der Zahnreihen des Rotors und des Stators pro Längeneinheit am Umfang grösser ist als die der vorangehenden, wobei die Prallzahl der nachgeschalteten Entstippungsvorrichtung bei gleichen Durchmessern der Zahnreihen mindestens das 1,4-fache der Prallzahl der vorangehenden Entstippungsvorrichtung beträgt. The system according to the invention, by which this goal is achieved, is characterized in that the smallest slot width is smaller in the downstream deflashing device and the largest number of teeth of the rows of teeth of the rotor and of the stator per unit length is greater on the circumference than that of the preceding ones, the impact number being downstream deflaking device with the same diameter of the rows of teeth is at least 1.4 times the impact number of the preceding deflaking device.

Bei einer derartigen Dimensionierung der nachgeschalteten Entstippungsvorrichtung genügt in vielen Fällen zur Erzielung der angestrebten Wirkung die Hintereinanderschaltung zweier Entstippungsvorrichtungen. With such a dimensioning of the downstream deflaking device, it is sufficient in many cases to achieve the desired effect by connecting two deflaking devices in series.

Wenn die Zahnreihen der Entstippungsvorrichtungen ringförmig ausgebildet sind, wobei die Zahnreihen des Rotors und des Stators im wesentlichen in einer gemeinsamen Ebene angeordnet sind, derart, dass die Strömung der Stofflüssigkeit durch die Zahnschlitze radial von innen nach aussen verläuft, kann der Ring mit der grössten Zähnezahl der stromaufwärti-gen Entstippungsvorrichtung 18 bis 23, der der stromabwärtigen 21 bis 26 Zähne pro 10 cm Umfangslänge aufweisen. If the rows of teeth of the deflaking devices are ring-shaped, the rows of teeth of the rotor and the stator being arranged essentially in a common plane, such that the flow of the material liquid through the tooth slots runs radially from the inside to the outside, the ring with the largest number of teeth can of the upstream deflaking device 18 to 23, that of the downstream 21 to 26 teeth per 10 cm circumferential length.

Die Erfindung wird anhand eines in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispieles erläutert. The invention will be explained with reference to an embodiment shown schematically in the drawing.

Es zeigen: Show it:

Fig. 1 eine schematische Ansicht einer erfindungsgemässen Anlage mit zwei Entstippungsvorrichtungen, 1 is a schematic view of a system according to the invention with two de-stippling devices,

Fig. 2 einen axialen Teilschnitt einer der Entstippungsvorrichtungen aus der Fig. 1 und Fig. 2 is a partial axial section of one of the deflaking devices of Fig. 1 and

Fig. 3 einen Teilschnitt nach der Linie III-III in der Fig. 2. 3 is a partial section along the line III-III in FIG. 2nd

In der Fig. 1 sind zwei Entstippungsvorrichtungen I, II dargestellt, die bezüglich der Strömung der zu bearbeitenden Faserstoffsuspension zur Herstellung von Papier in einer Reihenschaltung hintereinander geschaltet sind. Die Stoffsuspension wird der Anlage durch eine Rohrleitung a zugeführt, gelangt durch eine Rohrleitung b aus der ersten Entstippungsvorrichtung I in die zweite Entstippungsvorrichtung II und wird dieser zur weiteren Bearbeitung bzw. Verwendung durch s In Fig. 1, two deflaking devices I, II are shown, which are connected in series in relation to the flow of the pulp suspension to be processed for the production of paper. The pulp suspension is fed to the system through a pipeline a, passes through a pipeline b from the first deflaking device I into the second deflaking device II and is used for further processing or use by s

10 10th

15 15

20 20th

25 25th

30 30th

35 35

40 40

45 45

50 50

55 55

60 60

65 65

3 3rd

617 735 617 735

eine Rohrleitung c entnommen. Wie noch aus der Fig. 1 ersichtlich ist, sind die Wellen der beiden Vorrichtungen I und II durch Elektromotoren d angetrieben. taken from a pipe c. As can still be seen from FIG. 1, the shafts of the two devices I and II are driven by electric motors d.

Jede Entstippungsvorrichtung enthält ein Gehäuse 1, in welchem ein Laufrad 2 drehbar geführt ist. Die Welle 3 des Laufrades 2, die mit einem nicht dargestellten Antrieb versehen ist, ist gegenüber dem Gehäuse 1 durch eine Dichtung 4 abgedichtet. Wie aus der Fig. 1 hervorgeht, ist das Gehäuse 1 der Vorrichtung nach der Art eines Pumpengehäuses ausgebildet und enthält eine axiale Eingangsöffnung 5 und einen am Umfang angeordneten Ausgangsteil 6, aus welchem tangential eine nicht dargestellte Ausgangsöffnung nach aussen führt. Each deflaking device contains a housing 1, in which an impeller 2 is rotatably guided. The shaft 3 of the impeller 2, which is provided with a drive, not shown, is sealed off from the housing 1 by a seal 4. As can be seen from FIG. 1, the housing 1 of the device is designed in the manner of a pump housing and contains an axial inlet opening 5 and an outlet part 6 arranged on the circumference, from which an outlet opening (not shown) leads tangentially to the outside.

Am Laufrad 2 sind in bekannter Weise mit nicht dargestellten Mitteln drei Zahnringe 10,11,12 befestigt, die zur Drehachse A des Laufrades 2 koaxiale Zahnreihen 13,14 und 15 aufweisen. Three toothed rings 10, 11, 12, which have rows of teeth 13, 14 and 15 coaxial with the axis of rotation A of the impeller, are fastened to the impeller 2 in a known manner using means not shown.

Wie aus der Fig. 3 hervorgeht, enthalten die Zahnreihen 13, 14 und 15 jeweils Zähne 16,17 und 18, zwischen welchen sich Zahnspalten 20, 21 und 22 befinden. As can be seen from FIG. 3, the rows of teeth 13, 14 and 15 each contain teeth 16, 17 and 18, between which there are tooth gaps 20, 21 and 22.

In die Zwischenräume zwischen den Zahnreihen 13,14 und 15 greifen Zahnreihen 23, 24 und 25 von Zahnringen 26, 27 und 28 ein, die im Gehäuse befestigt sind. Die Zahnreihen 23, 24, 25 bestehen aus Zähnen 30,31, 32 mit Zahnspalten 33, 34 und 35. In the spaces between the rows of teeth 13, 14 and 15, rows of teeth 23, 24 and 25 of toothed rings 26, 27 and 28 engage, which are fastened in the housing. The rows of teeth 23, 24, 25 consist of teeth 30, 31, 32 with tooth slots 33, 34 and 35.

Im Betrieb wird die Entstippungsvorrichtung im Sinne der eingezeichneten Pfeile von innen nach aussen durchströmt. Dabei bewegen sich die Zähne 16,17,18 der Zahnreihen 13, 14, 15 zwischen den Zähnen 30, 31 und 32 der Zahnreihen 23, 24 und 25. During operation, the de-stripping device is flowed through from the inside to the outside in the direction of the arrows shown. The teeth 16, 17, 18 of the rows of teeth 13, 14, 15 move between the teeth 30, 31 and 32 of the rows of teeth 23, 24 and 25.

Der aus einem Zahnspalt, z. B. dem Spalt 21, austretende Flüssigkeitsstrom stösst bei einer Umdrehung des Laufrades 2 gegen alle Zähne des benachbarten Zahnkranzes, d. h. in diesem Fall gegen die Zähne 24. Es entsteht dabei eine ebenso grosse Anzahl von Prallungen, durch welche der Stoff verfeinert wird. Die Gesamtzahl der Prallungen am Übergang zweier Zahnkränze wird somit durch die Multiplikation der Zähnebzw. Spaltzahlen dieser Zahnkränze erhalten. Die Summe dieser Produkte gilt als Prallzahl der ganzen Garnitur bzw. ganzen Vorrichtung. The from a tooth gap, e.g. B. the gap 21, escaping liquid flow abuts with one revolution of the impeller 2 against all teeth of the adjacent ring gear, d. H. in this case against the teeth 24. There is an equally large number of bumps by which the fabric is refined. The total number of impacts at the transition between two sprockets is thus multiplied by the teeth. Get the number of gaps in these sprockets. The sum of these products is the impact number of the whole set or device.

Bei einem bewährten Ausführungsbeispiel wurden folgende Zähnezahlen und Spaltbreiten verwendet: The following number of teeth and gap widths were used in a proven embodiment:

Zahnkranz- Sprocket

Vorrichtung I Device I

Vorrichtung II Device II

Zähne (BZ) Teeth (BZ)

ZZ Currently

SB SB

ZZ SB ZZ SB

1. Rotor (13,16) 1.Rotor (13.16)

8 8th

42 42

8 42 8 42

1. Stator (23,30) 1st stator (23,30)

38 38

7 7

38 7 38 7

2. Rotor (14,17) 2.Rotor (14.17)

52 52

5 5

74 4 74 4

2. Stator (24,31) 2nd stator (24,31)

130 130

2 2nd

162 1,6 162 1.6

3. Rotor (15,18) 3rd rotor (15,18)

68 68

4 4th

100 3,5 100 3.5

3. Stator (25,32) 3rd stator (25,32)

180 180

1,5 1.5

200 1,3 200 1.3

10 ZZ = Zähnezahl 10 ZZ = number of teeth

SB = Spaltbreite in mm SB = gap width in mm

BZ = Bezugszeichen in Zeichnung BZ = reference number in the drawing

Dabei ergeben sich folgende Prallzahlen der beiden Vorrich-15 tungen: The following impact numbers of the two devices result:

I. 8 X 38 + 38 X52+52 X130 + 130 X 68 + 68 X180= 30 120 I. 8 X 38 + 38 X52 + 52 X130 + 130 X 68 + 68 X180 = 30 120

II.8X38 + 38X74+74X162+162X100+100X200=51304 II.8X38 + 38X74 + 74X162 + 162X100 + 100X200 = 51304

20 Verhältnis der Prallzahlen: 20 ratio of impact numbers:

51304 51304

25 25th

Durch diese Erhöhung der Prallzahl der zweiten Vorrichtung gegenüber der Prallzahl der ersten Vorrichtung wird bei 3» nur geringfügig erhöhter Antriebsleistung eine wesentliche Verfeinerung der Stofflüssigkeit erhalten, wie sie sonst mit der Hilfe von zwei in Reihe geschalteten Entstippungsvorrichtungen nicht möglich wäre. Andererseits ist es bei einer einzigen Vorrichtung, also ohne vorgeschaltete Vorrichtung, nicht 3s möglich, die zur Erzielung einer hohen Zähnezahl erforderlichen schmalen Zahnspalte vorzusehen, da die Gefahr ihrer Verstopfung zu gross wäre. Erst die Reihenschaltung der beiden Vorrichtungen ermöglicht die erzielte Verbesserung der Wirtschaftlichkeit, welche durch die Erhöhung der Prallzahl in 4» Abhängigkeit von der Antriebsleistung und auch vom mechanischen Aufwand gegeben ist. As a result of this increase in the number of impacts of the second device compared to the number of impacts of the first device, with a drive power which is only slightly increased, a substantial refinement of the substance liquid is obtained, which would otherwise not be possible with the aid of two deflaking devices connected in series. On the other hand, in the case of a single device, that is to say without an upstream device, it is not possible for 3 seconds to provide the narrow tooth gaps required to achieve a high number of teeth, since the risk of their clogging would be too great. Only the series connection of the two devices makes it possible to improve the economy, which is achieved by increasing the number of impacts depending on the drive power and also on the mechanical effort.

B B

3 Blatt Zeichnungen 3 sheets of drawings

Claims

617735

1. System for the deflaking of pulp suspensions for paper machines with a series connection of deflaking devices, each of which is provided with a stator and a rotor, which contain interlocking rows of teeth with teeth and slots located therebetween, the slots of the individual rows of teeth successively in the flow the stock suspension are switched and the rotatable slots of the rotor relative to the slots of the stator result in a number of impacts per revolution, which is given by the sum of the products of the number of teeth of adjacent rows of teeth, and the smallest slot width of the individual de-sticking devices is less than 3.5 mm, characterized in that in the downstream de-stripping device (II) the smallest slot width is smaller and the largest number of teeth of the rows of teeth (13, 14, 15; 23, 24, 25) of the rotor (2, 10, 11, 12) and the stator (26, 27, 28) per unit length on the circumference is larger than that of the previous one ends (I), the impact number of the downstream de-stippling device (II) for the same diameter of the tooth rows being at least 1.4 times the impact number of the preceding de-stippling device (I).

2. Plant according to claim 1, characterized in that two deflaking devices (I, II) are connected in series.

2nd

PATENT CLAIMS

3. Installation according to claim 1 or 2, characterized in that the rows of teeth (13, 14, 15; 23, 24, 25) of the deflocculation devices (I, II) are ring-shaped, the rows of teeth of the stator (26, 27, 28) and the rotor (2, 10, 11, 12) are arranged essentially in a common plane, such that the flow of the substance liquid through the tooth slots runs radially from the inside to the outside, and that the ring (28) also with the largest number of teeth of the upstream deflowering device (I) 18 to 23, that of the downstream (II) 21 to 26 teeth per 10 cm circumferential length.