DE10138860A1

DE10138860A1 - Process for guiding the suspension in a paper pulper as well as pulp solver for carrying out the process

Info

Publication number: DE10138860A1
Application number: DE10138860A
Authority: DE
Inventors: Axel Gommel
Original assignee: Voith Paper Patent GmbH
Current assignee: Voith Patent GmbH
Priority date: 2001-08-08
Filing date: 2001-08-08
Publication date: 2003-02-27
Also published as: EP1285989B1; JP2003055887A; US20030029584A1; EP1285989A1; ATE325222T1; DE50206632D1

Abstract

Paper stock pulper and process for guiding a suspension in paper stock pulper. The stock pulper includes a container having a side wall and front walls adjacent the side wall, and the process includes driving a plurality of rotors to produce a plurality of intake flows directed toward the side wall, deflecting the plurality of intake flows about 90° on the side wall so that the plurality of intake flows flow along at least a part of the side wall, and deflecting, with at least one flow directing device, at least a part of the suspension flowing along the side wall and flowing toward at least one of the front walls or an adjacent rotor from the at least one front wall or the adjacent rotor.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. The invention relates to a method according to the preamble of claim 1.

Bekanntlich werden Papierstofflöser in der Papierindustrie verwendet, um einen eingetragenen papierfaserhaltigen Rohstoff mit Wasser zu versetzen und bis zu einem bestimmten Zerkleinerungszustand aufzulösen. Derartige Stofflöser benötigen mindestens ein Auflöseorgan mit einem antreibbaren Rotor, der das eingetragene Papier zerkleinert und dabei in dem Gemisch aus Wasser und Papierstoff eine Einzugsströmung erzeugt, wodurch die Aufgabe eines Stofflösers erfüllt werden kann. Zwar wäre es günstig, zur Erzeugung einer rotationssymmetrischen Strömung im Behälter das Auflöseorgan zentral im Boden des Stoffbehälters anzubringen, gerade das ist aber bei den hier betrachteten Papierstofflösern nicht möglich oder sinnvoll, z. B. weil es die Platzverhältnisse nicht zulassen. Daher wird das Auflöseorgan seitlich im Behälter des Stofflösers angeordnet. Eine solche Anordnung löst zwar das Platzproblem, bringt aber zumeist einen schlechteren Einzug des auf der Oberfläche aufschwimmenden Papiers, was darauf zurückzuführen ist, dass sich der vom Rotor geförderte Volumenstrom asymmetrisch im Behälter verteilt, bzw. dass der Behälter nicht rotationssymmetrisch ist. As is known, paper pulp dissolvers are used in the paper industry to create a to add registered paper fiber containing raw material with water and up to a dissolve certain crushing state. Such cloth dissolvers need at least one resolving element with a drivable rotor, which the registered Shredded paper and thereby one in the mixture of water and paper pulp Intake flow generated, which can perform the task of a pulper. It would be beneficial to generate a rotationally symmetrical flow in the Container to attach the dissolver centrally in the bottom of the fabric container, just that but is not possible or sensible with the paper pulp solvents considered here, e.g. B. because the space conditions do not allow it. Therefore, the dissolver is laterally in the Container of the pulper arranged. Such an arrangement does solve that Space problem, but usually brings a poorer indentation on the surface floating paper, which is due to the fact that the rotor delivered volume flow asymmetrically distributed in the container, or that the container is not rotationally symmetrical.

Der häufigste und wichtigste Anwendungsfall von Stofflösern mit seitlich angebrachten Auflöseorganen ist die Ausschussauflösung unter der Papiermaschine: Bekanntlich gibt es nämlich bei der Papierproduktion Betriebszustände, bei denen bereits eingedickter Faserstoff oder die ganze Papierbahn nicht weiter verarbeitet werden können, sondern als Ausschuss aus der Papiermaschine entfernt werden müssen. Dazu dienen unter der Papiermaschine stehende Papierstofflöser, welche im allgemeinen als Ausschussauflöser bezeichnet werden. Sie sind relativ breit, um die gesamte herabfallende Papierbahn aufnehmen zu können. The most common and most important application of cloth detachers with side attached dissolving devices is the reject resolution under the paper machine: As is known, there are operating conditions in paper production in which fiber that has already thickened or the entire paper web is not further processed can be removed as rejects from the paper machine have to. Serve under the paper machine paper pulper, which in are generally referred to as reject dissolvers. They are relatively wide around that to be able to take up the entire falling paper web.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zu schaffen, mit dem die Suspension im Papierstofflöser so bewegt wird, dass auch bei nicht rotationssymmetrischen Stofflösern eine schnelle Auflösung von dem über der ganzen Breite anfallenden Papier möglich ist. The invention has for its object to provide a method with which the Suspension in the paper pulper is moved so that even when not rotationally symmetrical fabric solvers a quick resolution of that all over Wide paper is possible.

Diese Aufgabe wird durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 genannten Maßnahmen gelöst. Geeignete Papierstofflöser werden in den Ansprüchen 5 bis 18 beschrieben. This object is achieved by the measures mentioned in the characterizing part of claim 1 solved. Suitable pulp solvents are described in claims 5 to 18.

Das erfindungsgemäße Verfahren führt zu einer optimalen Flüssigkeitsbewegung im Stofflöser. Dabei bildet sich im Idealfall ein großer Einzugswirbel aus, der im Wesentlichen die Form eines liegenden Zylinders hat und an der Oberfläche einen gleichmäßigen Einzug zum Rotor hin bewirkt. Durch die beschriebenen Maßnahmen wird insbesondere der nach der Umlenkung des Einzuges horizontal oder fast horizontal an der Seitenwand entlangströmende Teil der Suspension erfasst und entweder nach oben oder nach unten oder nach entsprechender Aufteilung in diese beiden Richtungen abgelenkt. Er kann sich daher nicht an den sich rechtwinklig anschließenden Stirnwänden stauen und keine schädlichen vertikalen Wirbel bilden, sondern unterstützt in vorteilhafter Weise den besagten Einzugswirbel. The inventive method leads to an optimal liquid movement in the Pulper. In the ideal case, a large feed vortex forms in the Has essentially the shape of a lying cylinder and one on the surface causes uniform feed to the rotor. Through the measures described in particular, the horizontal or almost after the deflection of the feed part of the suspension flowing horizontally along the side wall and either upwards or downwards or after a corresponding division into them distracted in both directions. He can therefore not adhere to the right angle stow the end walls and do not form any harmful vertical vortices, but supports the feed swirl in an advantageous manner.

Die Erfindung und ihre Vorteile werden erläutert an Hand von Zeichnungen. Dabei zeigen: The invention and its advantages are explained with reference to drawings. Show:

Fig. 1 ein Schema zur Darstellung der erfindungsgemäß gestalteten Strömungsverhältnisse; Fig. 1 is a diagram for illustrating the invention designed according to flow conditions;

Fig. 2 einen Papierstofflöser im Schnitt, Ansicht von vorne; Figure 2 shows a paper pulper in section, front view.

Fig. 3 einen Papierstofflöser in Ansicht von oben; Fig. 3 is a paper pulper in top view;

Fig. 4 einen Papierstofflöser im Schnitt, Seitenansicht; Figure 4 shows a paper pulper in section, side view.

Fig. 5 einen Rotor/Siebbereich, Ansicht von vorne; Fig. 5 is a rotor / screen area, viewed from the front;

Fig. 6 einen unsymmetrischen Papierstofflöser im Schnitt, Ansicht von vorne; Fig. 6 is an unbalanced paper pulper in section, view from the front;

Fig. 7 spezielle Strömungsleiteinrichtungen; Fig. 7 special flow control devices;

Fig. 8 einen Papierstofflöser mit zwei Rotoren. Fig. 8 shows a paper pulper with two rotors.

Fig. 1 ist eine einfache Skizze, die den Behälter eines relativ breiten Stofflösers als liegendes Rechteck zeigt. Er ist mit Suspension gefüllt, die den Flüssigkeitsstand 9bildet. Die Blickrichtung ist so gewählt, das der Einzugsbereich 10 des Einzuges 4 (s. Fig. 3) leicht erkennbar ist. Die umgetriebene Suspension wird im Einzugsbereich etwa rechtwinklig umgelenkt und strömt dann zunächst radial an der Trennwand 3 entlang. Eine gedachte Grenze 5 teilt die Suspensionsströmung in eine Oberströmung 6 und eine Unterströmung 7. Ferner sind links und rechts vom Einzugsbereich 10 die Strömungsleiteinrichtungen zur Ablenkung der Strömungen angedeutet. Es gibt sowohl nach oben führende Strömungsleiteinrichtungen 1 und 2 als auch nach unten führende Strömungsleiteinrichtungen 1' und 2'. Fig. 1 is a simple sketch showing the container of a relatively wide pulper as a lying rectangle. It is filled with suspension, which forms the liquid level 9 . The viewing direction is selected so that the feed area 10 of the feed 4 (see FIG. 3) is easily recognizable. The driven suspension is deflected approximately at right angles in the feed area and then initially flows radially along the partition 3 . An imaginary limit 5 divides the suspension flow into an upper flow 6 and a lower flow 7 . Furthermore, the flow guide devices for deflecting the flows are indicated to the left and right of the feed area 10 . There are flow guiding devices 1 and 2 leading upwards as well as flow guiding devices 1 'and 2 ' leading downwards.

Normalerweise wird der Einzug durch einen Rotor 8 erzeugt, der in der Seitenwand 3 des Behälters 11 eingebaut ist. Eine solchen Papierstofflöser zeigt die Fig. 2. Die sich darin bei Betrieb einstellenden Strömungsverhältnisse entsprechen denen in Fig. 1. Auch hier ist die Breite des Behälters wesentlich größer als die Höhe, was an sich ungünstige Voraussetzungen für die Auflösung schafft. Die Strömungsleiteinrichtungen können z. B. aus aufgeschweißten gebogenen Blechstreifen bestehen. Sie weisen strömungswirksame Ablenkflächen 16, 16', 17, 17' auf, deren Winkel α1, α2 zur Horizontalen zwischen 0 und 90 Grad betragen. Mit Vorteil wächst der Winkel mit zunehmender Entfernung vom Einzugsbereich an, weil dadurch eine verlustarme Ablenkung möglich ist. Seitlich erstrecken sich die Strömungsleiteinrichtungen bis an das Ende der Seitenwand 3. Sowohl die Winkel als auch die sonstige Erstreckung dieser Strömungsleiteinrichtungen können leicht den geometrischen Verhältnisse angepasst werden, um eine optimale Einzugsströmung zu erreichen. Der aufgelöste Stoff wird durch ein vom Rotor 8 freigehaltenes Siebblech 14 abgepumpt. The feed is normally generated by a rotor 8 which is installed in the side wall 3 of the container 11 . Such a paper pulper is shown in FIG. 2. The flow conditions which arise during operation correspond to those in FIG. 1. Here, too, the width of the container is considerably greater than the height, which in itself creates unfavorable conditions for the dissolution. The flow control devices can, for. B. consist of welded bent sheet metal strips. They have flow-effective deflection surfaces 16 , 16 ', 17 , 17 ', the angles α1, α2 of which are between 0 and 90 degrees to the horizontal. The angle advantageously increases with increasing distance from the catchment area, because this enables a low-loss distraction. The flow guide devices extend laterally to the end of the side wall 3 . Both the angles and the other extent of these flow guide devices can easily be adapted to the geometric conditions in order to achieve an optimal intake flow. The dissolved substance is pumped out through a screen plate 14 kept free by the rotor 8 .

Fig. 3 zeigt den gleichen Papierstofflöser von oben, wobei im linken Teil dieser Figur der Einzug 4 zum Rotor 8 durch Pfeife angedeutet ist. Im rechten Teil dieser Figur ist auch ein Teil einer oben horizontal angesetzten gebogenen Führungswand 12 gezeichnet, der im Wesentlichen über die ganze Breite des Behälters 11 verläuft. Fig. 3 shows the same pulp remover from above, with the indentation 4 to the rotor 8 being indicated by a whistle in the left part of this figure. In the right part of this figure, a part of a curved guide wall 12 which is horizontally attached at the top and which extends essentially over the entire width of the container 11 is also shown.

Mit besonderem Vorteil kann sich im Behälter 11 ein großer im wesentlichen zylindrischer Einzugswirbel ausbilden, der für schnellen Einzug des Papiers über die gesamte Breite des Behälters sorgt. Er ist in Fig. 4 durch einen Pfeil 18 angedeutet. Der Antrieb diese Wirbels erfolgt durch die bereits beschriebene Ablenkung an den Strömungsleiteinrichtungen, kann aber auch durch Zurückführung der aufsteigenden Suspension an der den oberen Abschluss der Seitenwand 3 bildenden gebogenen Führungswand 12 unterstützt werden. Die der Seitenwand 3 gegenüberliegende Wand 19 ist im unteren Bereich stark abgerundet, was der Ausbildung des Einzugswirbels ebenfalls dienlich ist. It is particularly advantageous for a large, essentially cylindrical feed swirl to be formed in the container 11 , which ensures that the paper is quickly drawn in over the entire width of the container. It is indicated in FIG. 4 by an arrow 18 . This vortex is driven by the deflection already described on the flow guiding devices, but can also be supported by returning the rising suspension on the curved guide wall 12 forming the upper end of the side wall 3 . The wall 19 opposite the side wall 3 is greatly rounded in the lower region, which is also useful for the formation of the feed vortex.

Bei den Fig. 1 und 2 ist von dem vereinfachte Fall einer streng radialen Abströmung aus dem Einzugsbereich 10 ausgegangen worden. Je nach Form und Geschwindigkeit des Rotors 8 sind aber Abweichungen davon möglich, wofür die Fig. 5 ein Beispiel zeigt. Die Umfangskomponente der aus dem Einzugsbereich abströmenden Suspension führt zu einer Abweichung β von der Verbindung zum Mittelpunkt des Rotors. Das gilt zumindest im unmittelbaren Abströmbereich des Rotors, also bevor die Einflüsse der übrigen Suspensionsströme oder der geodätischen Höhendifferenzen im Stöfflöser hinzukommen. Diese Umfangsbewegung kann eine unsymmetrische Strömung hervorrufen, die evt. unerwünscht ist. Wie Fig. 6 zeigt, kann der Rotor in einer seitlichen Abweichung a von der horizontalen Mitte 14 der Seitenwand 3 montiert sein, um diese Nachteile zu vermeiden. Das gelingt z. B. dadurch, dass dieser Versatz zu der Seite hin, auf der sich der Rotor nach oben dreht (hier: linke Seite) vorgenommen wird. Eine andere Möglichkeit wäre die unsymmetrische Gestaltung der Strömungsleiteinrichtungen, z. B. links steiler nach oben gezogen als rechts. In Figs. 1 and 2, a strictly radial outflow has been assumed from the tray 10 from the simplified case. Depending on the shape and speed of the rotor 8 , deviations from this are possible, for which FIG. 5 shows an example. The circumferential component of the suspension flowing out of the feed area leads to a deviation β from the connection to the center of the rotor. This applies at least in the immediate outflow area of the rotor, i.e. before the influences of the other suspension flows or the geodetic height differences in the solver are added. This circumferential movement can cause an asymmetrical flow, which may be undesirable. As FIG. 6 shows, the rotor can be mounted in a lateral deviation a from the horizontal center 14 of the side wall 3 in order to avoid these disadvantages. This works z. B. by making this offset to the side on which the rotor rotates upwards (here: left side). Another possibility would be the asymmetrical design of the flow control devices, e.g. B. left steeper upwards than right.

Fig. 7 zeigt ein weiteres Beispiel zur Ausgestaltung der Strömungsleiteinrichtungen. Je nach vorliegenden Bedingungen und Anforderungen sind die Winkel zur Horizontalen auszuwählen. Hier ist der Winkel α1' im anfänglichen Teil negativ, z. B. um den abwärts gerichteten Volumenstrom verlustarm ablenken zu können. Am Ende der Ablenkfläche 17 hat der Winkel α1" 90 Grad (positiv). Selbstverständlich sind auch andere Formen möglich, um die gestellte Aufgabe erfindungsgemäß zu lösen. Fig. 7 shows another example of the configuration of the flow guide. Depending on the existing conditions and requirements, the angles to the horizontal must be selected. Here the angle α1 'is negative in the initial part, e.g. B. to be able to deflect the downward flow with little loss. At the end of the deflection surface 17 , the angle α1 "is 90 degrees (positive). Of course, other shapes are also possible in order to achieve the object according to the invention.

Bei breiten Stofflösern können auch mehrere Rotoren nebeneinander verwendet werden, so dass mehrere Umtriebsströmungen entstehen. (s. Fig. 8). Es bilden sich dann z. B. bei zwei Rotoren in derselben Seitenwand zwei nebeneinanderliegende Einzugsbereiche mit den erwähnten Ober- und Unterströmungen. Auch auf solche Fälle lassen sich die erfindungsgemäßen Maßnahmen übertragen, indem die Ober- und Unterströmungen nach unten bzw. nach oben abgelenkt werden. Die dazu geeigneten Strömungsleiteinrichtungen sind ähnlich wie die bereits beschriebenen. In the case of wide pulp removers, several rotors can also be used next to each other, so that several currents are created. (see Fig. 8). Then z. B. with two rotors in the same side wall two adjacent feed areas with the above and below currents. The measures according to the invention can also be transferred to such cases by the upper and lower currents being deflected downwards or upwards. The suitable flow control devices are similar to those already described.

Claims

1. A method for guiding the suspension in a paper pulp dissolver, in particular a reject resolver arranged under a paper machine, during the operation of which a draw-in ( 4 ) directed towards the side wall ( 3 ) is generated by at least one driven rotor ( 8 ), said intake ( 4 ) on this side wall ( 3 ) is deflected by approximately 90 degrees and then flows along at least part of this side wall ( 3 ), characterized in that the suspension flowing along the side wall ( 3 ) is divided into an upstream ( 6 ) above an imaginary boundary ( 5 ) and an underflow ( 7 ) below this limit ( 5 ), and that at least part of the underflow ( 7 ) is also deflected downwards by at least one flow guide device ( 1 ', 2 ').

2. The method according to claim 1, characterized in that at least a part of the upper flow ( 6 ) is deflected upwards by a flow guide device ( 1 , 2 ).

3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the boundary ( 5 ) is approximately horizontal and runs through the center of the feed area ( 10 ) in which the deflection of the feed ( 4 ) on the side wall ( 3 ) takes place.

4. The method according to claim 1, 2 or 3, characterized in that the suspension flowing upwards on the side wall ( 3 ) is returned with the aid of a curved guide wall ( 12 ) into the container ( 11 ) of the pulp solver.

5. paper pulper to carry out the method according to any one of the preceding claims with an open-topped container ( 13 ) and at least one in the side wall ( 3 ) built-in rotor ( 8 ) to dissolve the paper and to produce a directed towards the side wall ( 3 ) Indentation ( 4 ), characterized in that at least one flow guiding device ( 1 , 1 ', 2 , 2 ') protrudes from the side wall ( 3 ) to which the indentation ( 4 ) is directed, the deflecting surfaces ( 16 , 16 ', 17 , 17 '), whose angle (α1, α2) to the horizontal is between -15 and 120 degrees.

6. paper pulper according to claim 5, characterized in that the flow guide device ( 1 , 1 ', 2 , 2 ') is arranged on the side wall ( 3 ) on which there is at least one rotor ( 8 ).

7. paper pulper according to claim 5 or 6, characterized in that on both sides - viewed horizontally - the point in the side wall ( 3 ) to which the feeder ( 4 ) is directed, at least one upwardly deflecting flow guide device ( 1 , 2 ) located.

8. paper pulper according to claim 5, 6 or 7, characterized in that on both sides - viewed horizontally - the point in the side wall ( 3 ) to which the feeder ( 4 ) is directed, at least one downwardly deflecting flow guide device ( 1 ' , 2 ').

9. paper pulper according to claim 6, 7 or 8, characterized in that the rotor ( 8 ) is arranged such that it has a lateral deviation (a) of at least 10% of the width (b) from the horizontal center ( 14 ) of the side wall this side wall ( 3 ).

10. Paper pulper according to claim 9, characterized in that the deviation (a) is directed towards the side on which the rotor ( 8 ) rotates upwards during operation.

11. paper pulper according to claim 5, 6, 7, 8 or 9, characterized in that the angle (α1, α2) of the deflecting surfaces increases at least over part of their extent with increasing distance from the rotor ( 8 ).

12. paper pulper according to claim 11, characterized in that the angle (α1, α2) of the deflecting surfaces from initial (-15 to 5) degrees finally increases to ( 70 to 90 ) degrees.

13. Paper pulper according to one of claims 5-12, characterized in that the deflecting surfaces ( 16 , 16 ', 17 , 17 ') project perpendicularly to the side wall ( 3 ) from the latter.

14. Paper pulper according to one of claims 5-13, characterized in that at least 80% of the deflecting surfaces protrude at least 50 mm from the side wall ( 3 ).

15. Paper pulper according to one of claims 5-14, characterized in that the side wall ( 3 ) of the container ( 11 ) in which the rotor is arranged is flat to at least 70% of its wetted surface

16. Paper pulper according to one of claims 5-15, characterized in that the inner width (b) of the container ( 11 ) is at least twice as large as the height (h).

17. Paper pulper according to one of claims 5-16, characterized in that the inner width (b) of the container ( 11 ) is at least twice as large as the depth (t).

18. paper pulper according to one of claims 5-17, characterized, that it has several rotors that generate rotation.