DE102004039712A1

DE102004039712A1 - Verfahren zum dosierten Transport einer störstoffhaltigen Suspension durch einen einstellbaren Drosselschieber

Info

Publication number: DE102004039712A1
Application number: DE200410039712
Authority: DE
Inventors: Michael Piper
Original assignee: Voith Paper Patent GmbH
Current assignee: Voith Patent GmbH
Priority date: 2004-08-17
Filing date: 2004-08-17
Publication date: 2006-03-16
Anticipated expiration: 2024-08-18
Also published as: DE102004039712B4

Abstract

Das Verfahren dient zum dosierten Transport einer störstoffhaltigen Suspension, z. B. eines Rejektstromes (R), der z. B. bei der Sortierung einer Altpapiersuspension anfällt. Vorzugsweise wird eine Drosselstelle (1) mit einem einstellbaren Drosselschieber verwendet, an dem in Strömungsrichtung ein Druckgefälle anliegt und der dazu dient, den Mengenstrom des Rejektstromes (R) zu regulieren. Erfindungsgemäß wird zwischen einer Messstelle (2) zur Ermittlung des Mengenstroms und der Drosselstelle (1) eine Verdünnungsflüssigkeit (3) zumindest in der Menge zugegeben, dass eine Verstopfung dieser Drosselstelle durch Störstoffe verhindert wird. Durch die erfinderischen Maßnahmen kann die Drosselstelle auch dann noch betriebssicher betrieben werden, wenn die Menge des abzuziehenden Rejektstromes (R) klein eingestellt werden soll.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Ein solches Verfahren wird insbesondere in Papierfabriken angewandt, bei denen ein störstoffhaltiger Papierfaserstoff, wie z.B. Altpapier, als Rohstoff aufbereitet wird. Bekanntlich werden solche Rohstoffe aufgelöst, d.h. in wässrige Suspension gebracht, wobei die so gebildeten Suspensionen oft eine bestimmte Menge von Störstoffen enthalten. Störstoffe können faserfremde Verunreinigungen oder auch Faserstippen sein. In an sich bekannten Apparaten, insbesondere geschlossenen Sekundärstofflösern und Sortierern, werden diese Störstoffe ausgeschieden. Dabei handelt es sich um Trennverfahren, d.h. es bildet sich eine störstoffangereicherte Rejektfraktion sowie eine gereinigte, daher weniger stark verunreinigte Gutstofffraktion. Da diese Trennverfahren im geschlossenen System durchgeführt werden, können die Rejektfraktionen im Allgemeinen auf Grund des in den entsprechenden Apparaten herrschenden Überdruckes über einen Drosselschieber entfernt werden. Zur Optimierung des Trennverfahrens ist es wichtig, dass die Rejektmenge eingestellt werden kann.

Es liegt aber in der Natur von verunreinigten Flüssigkeiten, dass gerade an solchen Drosselschiebern eine besonders hohe Verstopfungsneigung durch sich ansammelnde Störstoffe besteht. Das führt dazu, dass es nicht immer einfach ist, diese Verfahren so durchzuführen, dass die gewünschte Rejektmenge zuverlässig aus dem entsprechenden Apparat entfernt werden kann. Diese Probleme werden um so größer, je gröber die Störstoffe sind, je höher deren Anteil in der Suspension und je höher die Konsistenz der Suspension ist.

Es sind Verfahren bekannt, bei denen dieses Problem dadurch gelöst wird, dass der einstellbare Drosselschieber (oder ein Absperrschieber) in bestimmten, meist automatisch einstellbaren Zeitintervallen geöffnet und wieder geschlossen wird. In Folge der vollständigen Öffnung des Schiebers können dann im Allgemeinen alle eventuell vorhandenen Verstopfungen ausgespült werden. Dieses Verfahren hat allerdings den Nachteil, dass störende Druckstöße und Mengenschwankungen in das geschlossene System gebracht werden, die bestenfalls durch Zwischenschaltung von Stapelbütten wieder ausgeglichen werden können.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, ein Verfahren zu schaffen, mit dem es gelingt, die Rejektströme bei Verfahren dieser Art zuverlässig einstellen zu können. In speziellen Ausführungsformen soll es die Erfindung auch ermöglichen, die Rejektmenge auf einen vom Prozess her wünschenswert minimalen Wert einzustellen, ohne dass Betriebsstörungen auftreten.

Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 durch die im Kennzeichen dieses Anspruchs genannten Merkmale gelöst.

Die genannten Maßnahmen führen dazu, dass mit einfachen Mitteln eine Verstopfung an der Drosselstelle verhindert wird, insbesondere auch dann, wenn nur ein relativ kleiner Rejektstrom fließen soll. Durch die eintretende Verdünnung erhöht sich der Mengenstrom an der Drosselstelle, so dass deren Drosselwirkung geringer gewählt werden kann. Außerdem wird die Zähigkeit der Suspension an der Drosselstelle reduziert. Wird an der Drosselstelle ein einstellbarer Drosselschieber verwendet, kann bei gleichem Rejektstrom eine größere Schieberöffnung eingestellt werden. Bei Betriebszuständen mit gewünscht größerem Rejektstrom kann die Menge des Verdünnungswassers unter Umständen kleiner gehalten werden, wenn die Schieberöffnung ohnehin so groß ist, dass keine Verstopfung zu erwarten ist. Die Verdünnung des Rejektstromes ist im Allgemeinen für das Verfahren unschädlich. Wird hierzu ein geklärtes Abwasser oder Papiermaschinensieb-Wasser verwendet, können in der nach geschalteten Eindickstufe, z.B. einer Schneckenpresse, die restlichen Wertstoffe, z.B. Papierfasern, noch wirkungsvoller ausgewaschen und zurück gewonnen werden.

Die Erfindung und ihre Vorteile werden erläutert an Hand von Zeichnungen. Dabei zeigen:
1 schematisch: Durchführung des Verfahrens;
2 schematisch: Durchführung des Verfahrens am typischen Beispiel eines Drucksortierers in der Altpapierstoffaufbereitung mit einem einstellbaren Drosselschieber in der Rejektleitung;
3 Detail der Zugabestelle für die Verdünnungsflüssigkeit;
4 Schnitt entlang der Linie IV in 3.
Das in der 1 gezeigte Schema zeigt eine Ausführung des Verfahrens an einem Trennapparat 4. Bei Betrieb dieses Trennapparates 4 wird eine zulaufende Suspension S durch einen Einlaufstutzen 8 zugeführt und in zwei Fraktionen aufgeteilt. Die eine Fraktion, der Gutstoff A, verlässt den Trennapparat 4 durch den Gutstoffstutzen 9, während die andere Fraktion, i.e. eine störstoffhaltige Suspension, als Rejektstrom R aus dem Rejektstutzen 10 abgeleitet wird. Der Rejektstrom R passiert zunächst die Messstelle 2, an der sein Mengenstrom gemessen wird. Stromabwärts zu dieser Messstelle 2 befindet sich eine Drosselstelle 1, die dazu dient, den unter Überdruck stehenden Rejektstrom R auf einen gewünschten Durchsatz einzustellen. Erfindungsgemäß wird zwischen der Messstelle 2 und der Drosselstelle 1 eine Verdünnungsflüssigkeit 3 zugegeben. Der Mengenstrom der Verdünnungsflüssigkeit 3 wird dabei so eingestellt, dass eine Verstopfung dieser Drosselstelle 1 verhindert wird. Wie bereits erwähnt, besteht die Gefahr, dass sich an solchen Drosselstellen die im Rejektstrom R vorhandenen Störstoffe ansammeln und dann eine einwandfreie Funktion des Trennapparates nicht mehr zulassen. Der Strom der Verdünnungsflüssigkeit 3 kann durch einen Regler 12 in Abhängigkeit der an der Messstelle 2 ermittelten Werte geregelt werden. Dabei kann z.B. bei Anwachsen des Rejektstromes R die Zugabe von Verdünnungsflüssigkeit 3 ebenfalls erhöht werden. Die Mengenregelung des Rejektstromes erfolgt im Allgemeinen durch Stellung des Drosselschiebers 11 an der Drosselstelle 1.
In 2 ist das Verfahren in einer weiteren Ausgestaltung dargestellt. Als Trennapparat dient ein Drucksortierer 14, wie er z.B. in der Aufbereitung von Altpapiersuspensionen verwendet wird. Man sieht, dass die durch den Einlaufstutzen 8 zugeführte Suspension S radial nach innen in einen zylindrischen Siebkorb 6 zugeführt wird. Um ein Verstopfen des Siebkorbes 6 zu verhindern, wird an diesem entlang ein Siebräumer 5 vorbei bewegt, der von einem Antrieb 13 in Rotation versetzt wird. Solche Vorgänge sind an sich bekannt. Der Gutstoff A, der den Siebkorb 6 hat passieren können, gelangt durch den Gutstoffstutzen 9 zur Weiterverarbeitung, während das am Siebkorb 6 Abgewiesene im unteren Teil des Drucksortierers 14 gesammelt und aus dem Gehäuse ausgeleitet wird. Aus bestimmten betriebstechnischen Gründen wird hier ein Teil des Rejektes über eine Rezirkulationsleitung 15 in den oberen Teil des Drucksortierers 14 zurückgeführt, während ein anderer Teil, der Rejektstrom R, die Messstelle 2 passiert. Um die Einflussmöglichkeiten auf den Rejektstrom zu vergrößern, wird bei diesem Beispiel die Drosselstelle durch einen einstellbaren Drosselschieber 11 gebildet. Über einen Regler 12 können sowohl die Messwerte der Messstelle 2, als auch die Leistung des Antriebs 13 zu Stellsignalen für die Menge der Verdünnungsflüssigkeit 3 und die Stellung des Drosselschiebers 11 verarbeitet werden.
In der 3 sind die Verhältnisse im Bereich der Drosselstelle etwas detaillierter dargestellt, ohne dass es sich dabei um eine Konstruktionszeichnung handelt. Die störstoffhaltige Suspension, also der Rejektstrom R, passiert beim Fluss durch die Leitung 17 zunächst die Messstelle 2, die z.B. durch einen induktiven Durchflussmengenmesser gebildet ist. Im weiteren Verlauf der Leitung 17 ist die Verdünnungsleitung 16 angeschlossen, die – wie bereits erwähnt – zur Zuführung der Verdünnungsflüssigkeit 3 dient. Sie mündet schräg, z.B. unter 45°, in die Leitung 17, so dass die einfließende Verdünnungsflüssigkeit 3 eine axiale Strömungskomponente erhält. Sie kann auch tangential angesetzt sein, um eine Strömungskomponente in Umfangsrichtung zu erzeugen. Zum Dosieren der Verdünnungsflüssigkeit 3 kann ein motorisch verstellbares Stellventil 18 oder ein Handschieber verwendet werden.
Am stromabwärtigen Ende der Leitung 17 reduziert sich der Strömungsquerschnitt so, dass der Strömungsquerschnitt der sich anschließenden Leitung 19 höchstens 50 %, vorzugsweise höchstens 20 % des Querschnitts der Leitung 17 aufweist. Mit Vorteil wird die Verdünnungsflüssigkeit 3 gerade in diesen Übergangsbereich der Strömungsquerschnitte zugespeist. Die Leitung 19 ist gegenüber der stromaufwärtigen Leitung 17 exzentrisch angeordnet, wobei diese Exzentrizität 20 so gewählt ist, dass die Leitungen 17 und 19 in einem Punkt 22 fluchten. Dieser Punkt 22 liegt mit Vorteil auf der der Verdünnungsleitung 16 gegenüberliegenden Seite. Die 4, die einen Schnitt gemäß Linie IV in der 3 darstellt, zeigt auch einen Blick auf die teilweise geschlossene Schieberplatte 21.

Claims

Verfahren zum dosierten Transport einer störstoffhaltigen Suspension, insbesondere eines bei der Altpapieraufbereitung gebildeten Rejektstromes (R ), durch eine Drosselstelle (1), bei dem an der Drosselstelle (1) in Strömungsrichtung ein Druckgefälle anliegt und bei dem der Mengenstrom der störstoffhaltigen Flüssigkeit vor Erreichen des Drosselschiebers (11) gemessen wird, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Messstelle (2) des Mengenstromes und der Drosselstelle (1) eine Verdünnungsflüssigkeit (3) zumindest in der Menge zugegeben wird, dass eine Verstopfung an der Drosselstelle (1) verhindert wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Verdünnungsflüssigkeit (3) zu mindestens 99,8 % aus Wasser besteht.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Verdünnungsflüssigkeit (3) mit einem Druck zugegeben wird, der mindestens 1 bar über dem liegt, der in der störstoffhaltigen Flüssigkeit herrscht.
Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verdünnungsflüssigkeit (3) mit einer axialen Strömungskomponente in die die störstoffhaltige Flüssigkeit führende Leitung zugegeben wird.
Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verdünnungsflüssigkeit (3) mit einer Umfangskomponente in die die störstoffhaltige Flüssigkeit führende Leitung zugegeben wird, so dass eine Wirbelströmung entsteht.
Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Leitung (17), mit der die störstoffhaltige Flüssigkeit der Drosselstelle (1) zugeführt wird, zwischen Messstelle (2) und Drosselstelle (1) auf eine reduzierte Strömungsquerschnittsfläche übergeht, die höchstens 50 %, vorzugsweise höchstens 20 %, des ursprünglichen Querschnittes beträgt und dass die Verdünnungsflüssigkeit (3) an dieser Übergangsstelle zugegeben wird.
Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Übergangsstelle exzentrisch ausgebildet ist und dass die Verdünnungsflüssigkeit (3) von der Seite her zugegeben wird, die dem reduzierten Strömungsquerschnitt gegenüber liegt.
Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Menge der Verdünnungsflüssigkeit (3) mindestens 20 %, vorzugsweise mindestens 50 % der Menge der störstoffhaltigen Flüssigkeit beträgt.
Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Menge der Verdünnungsflüssigkeit (3) geregelt wird in Abhängigkeit vom gemessenen Volumenstrom der störstoffhaltigen Suspension.
Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Drosselstelle (1) durch einen einstellbaren Drosselschieber (11) gebildet wird.
Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Mengenstrom der störstoffhaltigen Suspension mit Hilfe des Drosselschiebers (11) auf einen definierten Sollwert geregelt wird.
Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Mengenänderung der Verdünnungsflüssigkeit (3) gleichsinnig wie die Änderung dieses Sollwerts vorgenommen wird.
Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die störstoffhaltige Suspension aus einem Trennapparat (4) abgezogen wird, in dem sie mittels Nasssiebung als Rückstand angefallen ist und dass sie kontinuierlich aus diesem entfernt wird.
Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass als Trennapparat (4) ein Drucksortierer (14) verwendet wird.
Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass als Trennapparat (4) ein Sekundärstofflöser verwendet wird.
Verwendung des Verfahrens nach einem der voranstehenden Ansprüche zum Transport einer störstoffhaltigen Flüssigkeit, die als Rejektstrom (R) bei der Auflösung von Zellstoff oder Aufbereitung von Altpapier angefallen ist.