DE102004042341A1

DE102004042341A1 - System und Verfahren zur Zuführung einer Faserstoffsuspension zu einem Stoffauflauf

Info

Publication number: DE102004042341A1
Application number: DE200410042341
Authority: DE
Inventors: Karl-Heinz Beuermann; Erwin Binder
Original assignee: Voith Paper Patent GmbH
Current assignee: Voith Patent GmbH
Priority date: 2004-09-01
Filing date: 2004-09-01
Publication date: 2006-03-09
Anticipated expiration: 2024-09-02
Also published as: DE102004042341B4

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Stoffzuführsystem und ein Verfahren zur Zuführung einer Faserstoffsuspension zu mindestens einem ein- oder mehrschichtigen Stoffauflauf, mit oder ohne weitere Verdünnungseinrichtung, einer Papier- oder Kartonmaschine mit mindestens einer ersten Verdünnungseinrichtung, insbesondere Vorverdünnungseinrichtung, und mindestens einer zweiten Verdünnungseinrichtung, insbesondere Nachverdünnungseinrichtung, zur Verdünnung der Faserstoffsuspension mit einer Verdünnungsflüssigkeit, insbesondere Wasser, und mindestens einer Einrichtung zur, insbesondere weitgehend vollständigen, Entlüftung der Faserstoffsuspension.

Description

Die Erfindung betrifft ein Stoffzuführsystem zur Zuführung einer Faserstoffsuspension zu mindestens einem ein- oder mehrschichtigen Stoffauflauf, mit oder ohne weitere Verdünnungseinrichtung, einer Papier- oder Kartonmaschine mit mindestens einer ersten Verdünnungseinrichtung, insbesondere Vorverdünnungseinrichtung, und mindestens einer zweiten Verdünnungseinrichtung, insbesondere Nachverdünnungseinrichtung, zur Verdünnung der Faserstoffsuspension mit einer Verdünnungsflüssigkeit, insbesondere Wasser, und mindestens einer Einrichtung zur, insbesondere weitgehend vollständigen, Entlüftung der Faserstoffsuspension.
Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Zuführen einer Faserstoffsuspension zu mindestens einem ein- oder mehrschichtigen Stoffauflauf, mit oder ohne weitere Verdünnungseinrichtung, einer Papier- oder Kartonmaschine, bei welchem die Faserstoffsuspension mindestens einer ersten Verdünnung, insbesondere Vorverdünnung, und mindestens einer zweiten Verdünnung, insbesondere Nachverdünnung, mit einer Verdünnungsflüssigkeit, insbesondere Wasser, unterzogen wird und bei welchem die bereits einmal verdünnte Faserstoffsuspension, insbesondere weitgehend vollständig, entlüftet wird.
Das Prinzip der Vor- und Nachverdünnung wird in Verbindung mit Reinigungsanlagen (Cleanern) und vorzugsweise bei großen Stoffauflaufmen genvariationen und relativ niedrigen Stoffauflaufdichten angewendet. Dabei ist ein großer Unterschied zwischen der Stoffdichte in der Reinigungsanlage und im Stoffauflauf wünschenswert, weil dies ein großes Regelpotenzial bei dem Betrieb des Stoffzuführsystems bietet.
Durch die Vorverdünnung lässt sich die Zulaufstoffdichte in einer ersten Cleanerstufe beispielsweise auf etwa 0,5 % bis 4 % einstellen. Durch die anschließende Nachverdünnung kann die Stoffdichte dann auf die gewünschte Stoffauflaufdichte eingestellt werden, beispielsweise bis auf etwa 3,8 % oder, im Falle einer weiteren Verdünnung im Stoffauflauf selbst, bis auf etwa 3,5 %.
Durch die voneinander getrennte Vor- und Nachverdünnung kann also einerseits die Menge und Stoffdichte der Faserstoffsuspension im Nachverdünnungskreislauf flexibel eingestellt werden.

Ein Stoffzuführsystem der eingangs genannten Art und ein Verfahren zum Betreiben desselben sind aus der DE 102 50 865 B3 bekannt. Bei diesem Stoffzuführsystem werden sowohl die Faserstoffsuspension als auch die Nachverdünnungsflüssigkeit, insbesondere weitgehend vollständig, entlüftet. Für die Entlüftung der Faserstoffsuspension und der Nachverdünnungsflüssigkeit sind separate Entlüftungseinrichtungen vorgesehen, die jeweils getrennte Entlüftungsbehälter aufweisen oder in einem gemeinsamen Entlüftungsbehälter zusammengefasst sein können.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Stoffzuführsystem und ein Verfahren der eingangs genannten Art mit Vor- und Nachverdünnung der Stoffsuspension zu schaffen, die einen stabilen Betrieb auch bei größeren Stoffauflaufmengen- und Stoffdichtevariationen sicherstellen und flexibel einsetzbar sind und die darüber hinaus mit einem reduzierten wirtschaftlichen Aufwand realisierbar sind.

Zur Lösung der Aufgabe sind ein Stoffzuführsystem und ein Verfahren mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche vorgesehen.

Das erfindungsgemäße Stoffzuführungssystem zeichnet sich insbesondere dadurch aus, dass die Verdünnungsflüssigkeit für die zweite Verdünnung nicht zwangsentlüftet ist.

Unter dem Begriff "nicht zwangsentlüftet" ist im Rahmen dieser Anmeldung zu verstehen, dass die Verdünnungsflüssigkeit keinem aktiven Entlüftungsprozess unterzogen wird, insbesondere keinem Vakuum ausgesetzt wird, sondern ohne besonderes Zutun einfach zugeführt bzw. so belassen wird, wie sie bei den jeweiligen Umgebungsbedingungen, d.h. bei Atmosphärendruck bzw. Umgebungsluftfeuchtigkeit, vorliegt. Auch das Hinzufügen von chemischen Entschäumungsmitteln oder anderen chemischen Zusätzen ist eine relativ einfache Maßnahme und bedeutet keine Zwangsentlüftung im Sinne der vorliegenden Anmeldung.

Der erfindungsgemäße Einsatz einer nicht zwangsentlüfteten Verdünnungsflüssigkeit bei der zweiten Verdünnung führt überraschenderweise zu einer vergleichbar guten Qualität, insbesondere Homogenität, der verdünnten Faserstoffsuspension wie die Nachverdünnung mit einer entlüfteten Nachverdünnungsflüssigkeit.

Da die zweite Verdünnung durch eine nicht zwangsentlüftete Verdünnungsflüssigkeit erfolgt, ist es nicht erforderlich, eine Entlüftungseinrichtung für diese Verdünnungsflüssigkeit vorzusehen. Auf eine entsprechende Vakuumkammer und Pumpenanlage kann deshalb verzichtet werden. Stattdessen kann die Verdünnungsflüssigkeit für die zweite Verdünnung, beispielsweise in einem offenen Reservoir, unter Umgebungsbedingungen vorgehalten werden. Sowohl der apparative als auch der prozesstechnische Aufwand ist dadurch vereinfacht.

Bei gleich bleibender Qualität der nachverdünnten Faserstoffsuspension können folglich sowohl die Investitionskosten als auch die Betriebs- und Unterhaltskosten des erfindungsgemäßen Stoffzuführungssystems reduziert werden.

Aufgrund der getrennten Durchführung von Vorverdünnung und Nachverdünnung und der damit verbundenen Möglichkeit, für Vor- und Nachverdünnung verschiedene Verdünnungsflüssigkeiten zu verwenden, kommt dem erfindungsgemäßen Stoffzuführungssystem ferner ein hohes Maß an Flexibilität zu. Es ist sowohl vor einschichtigen als auch vor mehrschichtigen Stoffaufläufen mit oder ohne Verdünnungswassertechnik sowie in getrennten oder verbundenen Stoffzuführsystemen für mehrere Stoffaufläufe bei der Produktion von mehrlagigen Papieren oder Kartonen anwendbar.

Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind den Unteransprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen zu entnehmen.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist für die zweite Verdünnung eine definierte Mischstelle vorgesehen. Die Nachverdünnung der Faserstoffsuspension erfolgt erfindungsgemäß also nicht durch die Zugabe der Verdünnungsflüssigkeit in einen Entlüftungsbehälter für die Faserstoffsuspension, sondern sie findet in einer eigens dafür eingerichteten, definierten Mischstelle statt. Aufgrund der definierten Vermischung von entlüfteter Stoffsuspension und Verdünnungsflüssigkeit ist ein stabiler Betrieb des Stoffzuführsystems auch bei größeren Stoffauflaufmengen- und Stoffdichtevariationen gewährleistet. Dabei kann durch eine definierte Einleitung von Faserstoffsuspension und Verdünnungsflüssigkeit in die Mischstelle ein gewünschtes Mischungsverhältnis beziehungsweise eine gewünschte Nachverdünnung der Faserstoffsuspension leicht ein- und sichergestellt werden. Darüber hinaus ist durch die definierte Mischstelle eine homogene Vermischung von Faserstoffsuspension und Verdünnungsflüssigkeit gewährleistet.

Bevorzugt ist es, wenn die Mischstelle zwischen einer ersten, vorzugsweise mengengeregelten Pumpe zum Eindüsen der entlüfteten Faserstoffsuspension in die Mischstelle und einer zweiten Pumpe, insbesondere Stoffauflaufpumpe, zum Abziehen der verdünnten, insbesondere nachverdünnten Faserstoffsuspension aus der Mischstelle derart angeordnet ist, dass sich in Abhängigkeit von der Förderleistung der ersten und der zweiten Pumpe automatisch die in die Mischstelle einströmende Menge der Verdünnungsflüssigkeit für die zweite Verdünnung einstellt. Die Verdünnung der Faserstoffsuspension erfolgt somit selbstreguliert, das heißt es ist keine zusätzliche Steuerungsvorrichtung für die einströmende Verdünnungsflüssigkeit erforderlich. Die Menge der einströmenden Verdünnungsflüssigkeit richtet sich allein nach der Menge der der Mischstelle zugeführten und aus der Mischstelle abgezogenen Faserstoffsuspension. Die Anzahl zu kontrollierender Prozessparameter wird erfindungsgemäß also um einen Parameter reduziert, wodurch der Überwachungsaufwand verringert ist.

Alternativ kann die Mischstelle zwischen einer ersten, vorzugsweise mengengeregelten, Pumpe zum Eindüsen der Verdünnungsflüssigkeit für die zweite Verdünnung in die Mischstelle und einer zweiten Pumpe, insbesondere Stoffauflaufpumpe, zum Abziehen der verdünnten, insbesondere nachverdünnten, Faserstoffsuspension aus der Mischstelle derart angeordnet sein, dass sich in Abhängigkeit von der Förderleistung der ersten und zweiten Pumpe automatisch die in die Mischstelle einströmende Menge entlüfteter Faserstoffsuspension einstellt. Die Menge der einströmenden Faserstoffsuspension richtet sich in diesem Fall also allein nach der Menge der der Mischstelle zugeführten Verdünnungsflüssigkeit und der Menge der aus der Mischstelle abgezogenen Faserstoffsuspension, d.h. das Eindüsen der Verdünnungsflüssigkeit wird aktiv gesteuert, während sich der Fluss der einströmenden Faserstoffsuspension entsprechend einstellt. Die Verdünnung der Faserstoffsuspension erfolgt somit auch hier bei verringertem Überwachungsaufwand und selbstreguliert.

Alternativ kann die Mischstelle ferner zwischen einem Ventil, durch das die Zufuhr von entlüfteter Faserstoffsuspension oder die Zufuhr von Verdünnungsflüssigkeit in die Mischstelle steuerbar ist, und einer Pumpe, insbesondere Stoffauflaufpumpe, zum Abziehen der verdünnten, insbesondere nachverdünnten, Faserstoffsuspension aus der Mischstelle derart angeordnet sein, dass sich in Abhängigkeit von der Förderleistung der Pumpe automatisch die in die Mischstelle einströmende Menge der Verdünnungsflüssigkeit bzw. Faserstoffsuspension einstellt. Im Gegensatz zu den voranstehend beschriebenen Alternativen wird hier anstelle der ersten Pumpe also ein Ventil eingesetzt, um jeweils den Verdünnungsflüssigkeitsfluss oder den Faserstoffsuspensionsfluss in die Mischstelle aktiv zu steuern, während sich der Zustrom von Faserstoffsuspension bzw. Verdünnungsflüssigkeit in Abhängigkeit von der Förderleistung der Stoffauflaufpumpe jeweils entsprechend selbstreguliert einstellt. Der Aufbau des Stoffzuführsystems ist durch die Verwendung eines Ventils anstelle einer Pumpe vereinfacht. Trotzdem wird eine kontrollierte und homogene Vermischung von Faserstoffsuspension und Verdünnungsflüssigkeit erreicht.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist bei einem Stoffauflauf mit weiterer Verdünnungseinrichtung eine Versorgungsleitung zwischen einem Reservoir der Verdünnungsflüssigkeit für die zweite Verdünnung und der Verdünnungseinrichtung des Stoffauflaufs vorgesehen, über welche die Verdünnungseinrichtung des Stoffauflaufs mit Verdünnungsflüssigkeit versorgbar ist. In diesem Fall kann die Verdünnungsflüssigkeit für die zweite Verdünnung gleichzeitig für eine weitere Verdünnung der Faserstoffsuspension im Stoffauflauf, das heißt für eine dritte Verdünnung, genutzt werden. Es ist also nicht erforderlich, für die Verdünnung im Stoffauflauf eine zusätzliche Verdünnungsflüssigkeit aufzubereiten und bereitzustellen, sondern die Verdünnungsflüssigkeit für die zweite Verdünnung wird für beides genutzt. Dies vereinfacht den Aufbau des erfindungsgemäßen Stoffzuführsystems.

Bei einem Stoffauflauf mit weiterer Verdünnungseinrichtung für die weitere Verdünnung der Faserstoffsuspension im Stoffauflauf kann aber auch eine von der Verdünnungsflüssigkeit für die erste und/oder zweite Verdünnung verschiedene, zusätzliche Verdünnungsflüssigkeit vorgesehen sein, beispielsweise Siebwasser anderer Qualität, Klärwasser oder Frischwasser. Die Verwendung einer zusätzlichen Verdünnungsflüssigkeit für die Verdünnung im Stoffauflauf ermöglicht eine unabhängige und gezielte Anpassung der Verdünnung im Stoffauflauf an die jeweiligen Prozessbedingungen und -erfordernisse. Dadurch wird die Flexibilität des erfindungsgemäßen Stoffzuführsystems weiter erhöht.

Vorteilhafterweise ist insbesondere zwischen der ersten Verdünnungseinrichtung und der Entlüftungseinrichtung für die Faserstoffsuspension mindestens eine Reinigungsvorrichtung vorgesehen. Die Reinigungsvorrichtung kann eine oder mehrere Reinigungsstufen aufweisen. Das System der Vor- und Nachverdünnung lässt sich dann besonders gut verwenden, wenn mit Reinigungsvorrichtungen gearbeitet wird, die eine erhöhte Stoffdichte vertragen. So kann die Stoffdichte der Faserstoffsuspension in einem Zulauf zu der Reinigungsvorrichtung etwa 0,5 % bis 4 % betragen. Je nach Schaltung kann das System mit Vor- und Nachverdünnung dann bei einer Stoffdichte im Stoffauflauf bis etwa 3,5 % betrieben werden.

Durch die Möglichkeit des Betriebs bis zu vorstehender relativ hoher Stoffdichte kann die Vor- und Nachverdünnung in weiten Bereichen bei der Herstellung der verschiedensten Papiere und Kartone angewendet werden. Dies gilt sowohl für Systeme mit als auch für Systeme ohne Entlüftung. Das erfindungsgemäße Stoffzuführsystem ist also besonders flexibel einsetzbar. Gleichzeitig kann eine erhebliche Reduzierung von Investitionskosten, Platzbedarf und Energie erzielt werden, das heißt die Wirtschaftlichkeit des Stoffzuführsystems erhöht werden.

Nachfolgend wird die vorliegende Erfindung rein beispielhaft anhand vorteilhafter Ausführungsformen und unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:
1 ein erfindungsgemäßes Stoffzuführsystem gemäß einer ersten vorteilhaften Ausführungsform;
2 ein erfindungsgemäßes Stoffzuführsystem gemäß einer zweiten vorteilhaften Ausführungsform;
3 ein erfindungsgemäßes Stoffzuführsystem gemäß einer dritten vorteilhaften Ausführungsform; und
4 ein erfindungsgemäßes Stoffzuführsystem gemäß einer vierten vorteilhaften Ausführungsform.
1 ist eine schematische Darstellung einer ersten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Stoffzuführsystems. Mittels einer Zuführleitung 10 wird eine Faserstoffsuspension einer ersten Mischstelle 12 zugeführt. Die erste Mischstelle 12 dient einer ersten Verdünnung der Faserstoffsuspension, einer so genannten Vorverdünnung.
Die Vorverdünnung der Faserstoffsuspension kann wahlweise durch eine Überlaufflüssigkeit, die über eine Leitung 14 aus einer Entlüftungseinrichtung 16 für die Faserstoffsuspension zugeführt wird, durch eine Überlaufflüssigkeit, die über eine Leitung 18 aus einem Reservoir 20 für eine Nachverdünnungsflüssigkeit zugeführt wird, oder durch Siebwasser erfolgen. Zur Verdünnung der Faserstoffsuspension mit Siebwasser ist die erste Mischstelle 12 mit einem Siebwasserbehälter 22 oder einer Siebwasserrinne verbunden, dem bzw. der über eine Versorgungsleitung 24 Siebwasser zugeführt werden kann.
Die in der ersten Mischstelle 12 mit einer oder mehreren der voranstehend genannten Verdünnungsflüssigkeiten vermischte und somit vorverdünnte Faserstoffsuspension wird durch eine Pumpe 26, die so genannte Cleanerpumpe, aus der ersten Mischstelle 12 abgezogen und über eine Leitung 28 einer mehrstufigen Reinigungsvorrichtung, dem so genannten Cleaner 30 zugeführt, in der die vorverdünnte Faserstoffsuspension gereinigt wird. Geeignete Cleaner sind hinreichend bekannt und werden deshalb hier nicht näher erläutert. Die Stoffdichte der dem Cleaner 30 über die Leitung 28 zugeführten vorverdünnten Faserstoffsuspension kann zwischen 0.5 % und 4 % liegen.
Nach der Reinigung im Cleaner 30 wird die Faserstoffsuspension über eine Leitung 32 in den Entlüftungsbehälter 33 der Entlüftungseinrichtung 16 für die Faserstoffsuspension eingeleitet. Hierfür in Frage kommende Entlüftungs- beziehungsweise Entgasungsvorrichtungen sind hinlänglich bekannt und beispielsweise in der EP 1 091 040 A2 oder EP 0 501 144 A1 beschrieben. Die Entlüftung der Faserstoffsuspension erfolgt durch ein mittels einer Vakuumanlage 34 in dem Entlüftungsbehälter 33 erzeugtes Vakuum. Es handelt sich hierbei insbesondere um eine weitgehend vollständige Entlüftung.
Der Entlüftungsbehälter 33 für die Faserstoffsuspension weist eine Überlaufanordnung 36 auf, die mit der Leitung 14 verbunden ist, über welche, wie oben beschrieben wurde, Überlaufflüssigkeit der ersten Mischstelle 12 zugeführt werden kann. Im Bereich des Bodens des Entlüftungsbehälters 33 ist ein Auslauf 38 vorgesehen, an den eine Hauptstrangleitung 40 zum Abziehen der entlüfteten Faserstoffsuspension aus dem Entlüftungsbehälter 33 angeschlossen ist.
Durch eine in die Hauptstrangleitung 40 geschaltete erste Pumpe 42 wird die durch die Hauptstrangleitung 40 strömende, vorverdünnte und entlüftete Faserstoffsuspension für eine zweite Verdünnung, eine so genannte Nachverdünnung, in eine zweite Mischstelle 44 eingedüst.
Die Nachverdünnung der entlüfteten Faserstoffsuspension in der zweiten Mischstelle 44 erfolgt durch Vermischung mit einer nicht zwangsentlüfteten zweiten Verdünnungsflüssigkeit, im dargestellten Fall mit nicht zwangsentlüftetem Siebwasser.
Der Begriff "nicht zwangsentlüftet", wie er in dieser Anmeldung verwendet wird, ist dabei so zu verstehen, dass die Verdünnungsflüssigkeit keinem aktiven Entlüftungsprozess unterzogen wird, insbesondere keinem Vakuum ausgesetzt wird. Mit anderen Worten wird die Verdünnungsflüssigkeit so belassen, wie sie gerade vorliegt, und folglich ohne besonderes Zutun für die weitere Verdünnung der Faserstoffsuspension bereitgestellt.
Das für die Nachverdünnung vorgesehene Siebwasser wird dem Reservoir 20 entnommen, das einen Verdünnungsflüssigkeitsbehälter 46 aufweist, dem Siebwasser über eine Leitung 48 aus dem Siebwasserbehälter 22 oder der Siebwasserrinne zugeführt wird. Der Verdünnungsflüssigkeitsbehälter 46 des dargestellten Ausführungsbeispiels ist ein offener Behälter. Alternativ kann es sich hierbei aber auch um einen geschlossenen Behäl ter handeln. In beiden Fällen ist das in dem Verdünnungsflüssigkeitsbehälter 46 befindliche Siebwasser Atmosphärendruck ausgesetzt. Insbesondere ist der Verdünnungsflüssigkeitsbehälter 46 nicht an eine Vakuumpumpe angeschlossen. Das Siebwasser wird im Gegensatz zur Faserstoffsuspension also nicht zwangsentlüftet.
Der Verdünnungsflüssigkeitsbehälter 46 weist eine Überlaufanordnung 50 auf, die mit der Leitung 18 verbunden ist, über welche der ersten Mischstelle 12 Siebwasser zur Vorverdünnung der Faserstoffsuspension zuführbar ist. Im Bodenbereich des Verdünnungsflüssigkeitsbehälters 46 ist außerdem ein erster Auslauf 52 vorgesehen, an den eine Versorgungsleitung 54 angeschlossen ist. Durch die Versorgungsleitung 54 kann Verdünnungswasser aus dem Verdünnungsflüssigkeitsbehälter 46 in die zweite Mischstelle 44 zur Nachverdünnung der Faserstoffsuspension einströmen.
Durch eine Stoffauflaufpumpe 56 wird die nunmehr nachverdünnte Faserstoffsuspension aus der zweiten Mischstelle 44 abgezogen und über eine Hauptstrangleitung 58 einem nicht gezeigten Stoffauflauf zugeführt.
Die erste Pumpe 42 und die Stoffauflaufpumpe 56 sind mengengeregelt, wobei die Förderleistung der Stoffauflaufpumpe 56 um beispielsweise mindestens 500 bis 2000 l/min größer als diejenige der ersten Pumpe 42 ist. Die Zulaufmenge des Nachverdünnungswassers in die zweite Mischstelle 44 ist passiv geregelt, das heißt sie stellt sich je nach Steuerung der Förderleistungen der ersten Pumpe 42 und der Stoffauflaufpumpe 56 automatisch ein. Auf diese Weise wird nicht nur die Faserstoffsuspension definiert in die Mischstelle 44 eingedüst, sondern auch die Verdünnungs flüssigkeit kontrolliert zugeleitet. In der Mischstelle 44 erfolgt somit eine definierte Vermischung von Faserstoffsuspension und Verdünnungswasser, das heißt eine definierte Nachverdünnung der Stoffsuspension.
Im Bodenbereich des Behälters 46 des Reservoirs 20 für die Verdünnungsflüssigkeit ist außerdem ein zweiter Auslauf 60 vorgesehen, durch den mittels einer Pumpe 62 über eine Versorgungsleitung 64 einer weiteren, hier nicht dargestellten Verdünnungseinrichtung Verdünnungswasser für eine weitere Verdünnung der Faserstoffsuspension im Stoffauflauf zugeführt werden kann.
Das erfindungsgemäße Stoffzuführsystem wird wie nachfolgend beschrieben betrieben. Eine entsprechend aufbereitete Faserstoffsuspension wird in der Mischstelle 12 beispielsweise mit Siebwasser verdünnt, insbesondere vorverdünnt. Die verdünnte Faserstoffsuspension wird dann durch die Cleaneranlage 30 geleitet, in dieser gereinigt und schließlich in einer Entlüftungseinrichtung 16, insbesondere weitgehend vollständig, entlüftet. Die entlüftete Faserstoffsuspension und die nicht zwangsentlüftete Verdünnungsflüssigkeit werden in der zweiten Mischstelle 44 definiert miteinander vermischt, was zu einer zweiten Verdünnung, insbesondere Nachverdünnung, der Faserstoffsuspension führt. Die nun nochmals verdünnte, insbesondere nachverdünnte, Faserstoffsuspension wird dann mittels der Stoffauflaufpumpe 56 dem Stoffauflauf zugeführt, wo sie gegebenenfalls ein weiteres Mal verdünnt wird.
Die nachfolgend beschriebenen weiteren Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Stoffzuführsystems ähneln weitgehend der voranstehend erläuterten ersten Ausführungsform. Zur Kennzeichnung gleicher Merk male werden deshalb gleiche Bezugszeichen verwendet. Bei den weiteren Ausführungsformen werden nur noch die Unterschiede zu den vorherigen Ausführungsformen hervorgehoben.
Die in 2 gezeigte zweite Ausführungsform des erfindungsgemäßen Stoffzuführsystems unterscheidet sich von der in 1 gezeigten ersten Ausführungsform lediglich darin, dass die durch die Hauptstrangleitung 40 strömende, vorverdünnte und entlüftete Faserstoffsuspension für die zweite Verdünnung, d.h. die Nachverdünnung, nicht durch eine in die Hauptstrangleitung 40 geschaltete Pumpe 42 in eine zweite Mischstelle 44 eingedüst wird, sondern dass anstelle der Pumpe 42 ein Ventil 66 vorgesehen ist, durch dass sich die Zufuhr von entlüfteter Faserstoffsuspension in die Mischstelle 44 steuern lässt.
Das Ventil 66 kann beispielsweise eine Klappe oder einen Schieber umfassen, durch deren bzw. dessen Stellung sich der Fluss von entlüfteter Faserstoffsuspension durch die Hauptstrangleitung 40 entsprechend verringern oder vergrößern lässt.
Auch bei dieser zweiten Ausführungsform ist die Zulaufmenge des Nachverdünnungswassers in die zweite Mischstelle 44 passiv geregelt, das heißt sie stellt sich je nach Öffnungsgrad des Ventils 66 und Steuerung der Förderleistung der Stoffauflaufpumpe 56 automatisch ein. Auch hier wird also nicht nur die Faserstoffsuspension definiert in die Mischstelle 44 eingeleitet, sondern auch die Verdünnungsflüssigkeit kontrolliert zugeleitet, so dass in der Mischstelle 44 eine definierte Vermischung von Faserstoffsuspension und Verdünnungswasser, das heißt eine definierte Nachverdünnung der Stoffsuspension, erfolgt.
Die in 3 gezeigte dritte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Stoffzuführsystems unterscheidet sich von der in 1 gezeigten ersten Ausführungsform dadurch, dass hier die Zulaufmenge der entlüfteten Faserstoffsuspension in die zweite Mischstelle 44 passiv geregelt ist, während die Zulaufmenge des Nachverdünnungswassers durch eine in die Versorgungsleitung 54 geschaltete erste Pumpe 68 in die zweite Mischstelle 44 eingedüst wird.
Wie bei der ersten Ausführungsform sind die erste Pumpe 68 und die Stoffauflaufpumpe 56 mengengeregelt, wobei die Förderleistung der Stoffauflaufpumpe 56 um beispielsweise mindestens 500 bis 2000 l/min größer als diejenige der ersten Pumpe 68 ist. Je nach Steuerung der Förderleistungen der ersten Pumpe 68 und der Stoffauflaufpumpe 56 stellt sich die Zulaufmenge der entlüfteten Faserstoffsuspension automatisch ein. Auf diese Weise wird nicht nur das Nachverdünnungswasser definiert in die Mischstelle 44 eingedüst, sondern auch die Faserstoffsuspension kontrolliert zugeleitet. Auch bei dieser Ausführungsform erfolgt somit eine definierte Vermischung von Faserstoffsuspension und Verdünnungswasser, d.h. eine definierte Nachverdünnung der Stoffsuspension, in der Mischstelle 44.
Die in 4 gezeigte vierte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Stoffzuführsystems unterscheidet sich von der in 3 gezeigten dritten Ausführungsform lediglich darin, dass das durch die Versorgungsleitung 54 strömende Nachverdünnungswasser nicht durch eine in die Versorgungsleitung 54 geschaltete Pumpe 68 in eine zweite Mischstelle 44 eingedüst wird, sondern dass anstelle der Pumpe 68 ein Ventil 70 vorgesehen ist, durch das sich die Zufuhr von Nachverdünnungswasser in die Mischstelle 44 steuern lässt.
Wie bei der zweiten Ausführungsform kann das Ventil 70 eine Klappe oder einen Schieber umfassen, durch deren bzw. dessen Stellung sich der Fluss von Nachverdünnungswasser durch die Versorgungsleitung 54 entsprechend verringern oder vergrößern lässt.
Wie bei der dritten Ausführungsform ist auch bei der vierten Ausführungsform die Zulaufmenge der entlüfteten Faserstoffsuspension in die zweite Mischstelle 44 passiv geregelt, das heißt sie stellt sich je nach Öffnungsgrad des Ventils 70 und Steuerung der Förderleistung der Stoffauflaufpumpe 56 automatisch ein. Auch hier wird also nicht nur die Verdünnungsflüssigkeit, sondern auch die Faserstoffsuspension kontrolliert in die Mischstelle 44 eingeleitet, so dass in der Mischstelle 44 eine definierte Vermischung von Faserstoffsuspension und Verdünnungswasser, das heißt eine definierte Nachverdünnung der Stoffsuspension, erfolgt.

10: Zuführleitung
12: erste Mischstelle
14: Leitung
16: Entlüftungseinrichtung
18: Leitung
20: Reservoir
22: Siebwasserbehälter
24: Versorgungsleitung
26: erste Pumpe
28: Leitung
30: Reinigungsvorrichtung
32: Leitung
33: Entlüftungsbehälter
34: Vakuumanlage
36: Überlaufanordnung
38: Auslauf
40: Hauptstrangleitung
42: erste Pumpe
44: zweite Mischstelle
46: Verdünnungsflüssigkeitsbehälter
48: Leitung
50: Überlaufanordnung
52: erster Auslauf
54: Versorgungsleitung
56: Stoffauflaufpumpe
58: Hauptstrangleitung
60: zweiter Auslauf
62: Pumpe
64: Versorgungsleitung
66: Ventil
68: erste Pumpe
70: Ventil

Claims

Stoffzuführsystem zur Zuführung einer Faserstoffsuspension zu mindestens einem ein- oder mehrschichtigen Stoffauflauf, mit oder ohne weitere Verdünnungseinrichtung, einer Papier- oder Kartonmaschine mit mindestens einer ersten Verdünnungseinrichtung (12), insbesondere Vorverdünnungseinrichtung, und mindestens einer zweiten Verdünnungseinrichtung (44), insbesondere Nachverdünnungseinrichtung, zur Verdünnung der Faserstoffsuspension mit einer Verdünnungsflüssigkeit, insbesondere Wasser, und mindestens einer Einrichtung (16) zur, insbesondere weitgehend vollständigen, Entlüftung der Faserstoffsuspension, dadurch gekennzeichnet, dass die Verdünnungsflüssigkeit für die zweite Verdünnung nicht zwangsentlüftet ist.
Stoffzuführsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Verdünnungseinrichtung (44) – in Strömungsrichtung der Faserstoffsuspension gesehen – hinter der Entlüftungseinrichtung (16) der Faserstoffsuspension angeordnet ist.
Stoffzuführsystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass für die zweite Verdünnung eine definierte Mischstelle (44) vorgesehen ist.
Stoffzuführsystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Mischstelle (44) zwischen einer ersten, vorzugsweise mengengeregelten, Pumpe (42) zum Eindüsen der entlüfteten Faserstoffsuspension in die Mischstelle (44) und einer zweiten Pumpe (56), insbesondere Stoffauflaufpumpe, zum Abziehen der verdünnten, insbesondere nachverdünnten, Faserstoffsuspension aus der Mischstelle (44) derart angeordnet ist, dass sich in Abhängigkeit von der Förderleistung der ersten und zweiten Pumpe (42, 56) automatisch die in die Mischstelle (44) einströmende Menge der Verdünnungsflüssigkeit für die zweite Verdünnung einstellt.
Stoffzuführsystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Mischstelle (44) zwischen einer ersten, vorzugsweise mengengeregelten, Pumpe (68) zum Eindüsen der Verdünnungsflüssigkeit für die zweite Verdünnung in die Mischstelle (44) und einer zweiten Pumpe (56), insbesondere Stoffauflaufpumpe, zum Abziehen der verdünnten, insbesondere nachverdünnten, Faserstoffsuspension aus der Mischstelle (44) derart angeordnet ist, dass sich in Abhängigkeit von der Förderleistung der ersten und zweiten Pumpe (68, 56) automatisch die in die Mischstelle (44) einströmende Menge entlüfteter Faserstoffsuspension einstellt.
Stoffzuführsystem nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Fördermenge der zweiten Pumpe (56), insbesondere um 500 bis 2000 Liter pro Minute, größer als die Fördermenge der ersten Pumpe (42; 68) ist.
Stoffzuführsystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Mischstelle (44) zwischen einem Ventil (66), durch das die Zufuhr von entlüfteter Faserstoffsuspension in die Mischstelle (44) steuerbar ist, und einer Pumpe (56), insbesondere Stoffauflaufpumpe, zum Abziehen der verdünnten, insbesondere nachverdünnten, Faserstoffsuspension aus der Mischstelle (44) derart angeordnet ist, dass sich in Abhängigkeit von der Förderleistung der Pumpe (56) automatisch die in die Mischstelle (44) einströmende Menge der Verdünnungsflüssigkeit für die zweite Verdünnung einstellt.
Stoffzuführsystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Mischstelle (44) zwischen einem Ventil (70), durch das die Zufuhr von Verdünnungsflüssigkeit für die zweite Verdünnung in die Mischstelle (44) steuerbar ist, und einer Pumpe (56), insbesondere Stoffauflaufpumpe, zum Abziehen der verdünnten, insbesondere nachverdünnten, Faserstoffsuspension aus der Mischstelle (44) derart angeordnet ist, dass sich in Abhängigkeit von der Förderleistung der Pumpe (56) automatisch die in die Mischstelle (44) einströmende Menge entlüfteter Faserstoffsuspension einstellt.
Stoffzuführsystem nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventil (66; 70) eine Klappe oder einen Schieber aufweist, die bzw. der in einer Leitung der entlüfteten Faserstoffsuspension oder der Verdünnungsflüssigkeit angeordnet ist.
Stoffzuführsystem nach einem der Ansprüche 3 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Mischstelle (44) in Strömungsrichtung der Faserstoffsuspension gesehen direkt vor der Stoffauflaufpumpe (56) angeordnet ist.
Stoffzuführsystem nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verdünnungsflüssigkeit für die zweite Verdünnung Siebwasser ist.
Stoffzuführsystem nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei einem Stoffauflauf mit weiterer Verdünnungseinrichtung eine Versorgungsleitung (64) zwischen einem Reservoir (20) für die Verdünnungsflüssigkeit für die zweite Verdünnung und der Verdünnungseinrichtung des Stoffauflaufs vorgesehen ist, über welche die Verdünnungseinrichtung des Stoffauflaufs mit Verdünnungsflüssigkeit versorgbar ist.
Stoffzuführsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass bei einem Stoffauflauf mit weiterer Verdünnungseinrichtung für die weitere Verdünnung der Faserstoffsuspension im Stoffauflauf eine von der Verdünnungsflüssigkeit für die erste und/oder zweite Verdünnung verschiedene, zusätzliche Verdünnungsflüssigkeit vorgesehen ist, beispielsweise Siebwasser anderer Qualität, Klärwasser oder Frischwasser.
Stoffzuführsystem nach einem der vorherigen Ansprüche; dadurch gekennzeichnet, dass insbesondere zwischen der ersten Verdünnungseinrichtung (12) und der Entlüftungseinrichtung (16) für die Faserstoffsuspension mindestens eine Reinigungsvorrichtung (30) vorgesehen ist.
Stoffzuführsystem nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Stoffdichte der Faserstoffsuspension in einem Zulauf (28) zu der Reinigungsvorrichtung (30) etwa 0,5 % bis 4 % beträgt.
Verfahren zum Zuführen einer Faserstoffsuspension zu mindestens einem ein- oder mehrschichtigen Stoffauflauf, mit oder ohne weitere Verdünnungseinrichtung, einer Papier- oder Kartonmaschine, bei welchem die Faserstoffsuspension mindestens einer ersten Verdünnung, insbesondere Vorverdünnung, und mindestens einer zweiten Verdünnung, insbesondere Nachverdünnung, mit einer Verdünnungsflüssigkeit, insbesondere Wasser, unterzogen wird und bei welchem die bereits einmal verdünnte Faserstoffsuspension, insbesondere weitgehend vollständig, entlüftet wird, dadurch gekennzeichnet, dass die entlüftete Faserstoffsuspension bei der zweiten Verdünnung durch eine nicht zwangsentlüftete Verdünnungsflüssigkeit verdünnt wird.
Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die bereits einmal verdünnte und entlüftete Faserstoffsuspension in einer Mischstelle (44) definiert mit der Verdünnungsflüssigkeit für die zweite Verdünnung vermischt wird.
Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Faserstoffsuspension, insbesondere mengengeregelt, in die Mischstelle (44) eingedüst und, ebenfalls insbesondere mengengeregelt, aus der Mischstelle (44) abgezogen wird, so dass sich in Abhängigkeit von der eingedüsten Menge und der abgezogenen Menge automatisch die in die Mischstelle einströmende Menge der Verdünnungsflüssigkeit einstellt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Faserstoffsuspension im Stoffauflauf durch Vermischung mit derselben Verdünnungsflüssigkeit wie für die zweite Verdünnung weiter verdünnt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Faserstoffsuspension im Stoffauflauf durch eine von der Verdünnungsflüssigkeit für die erste und/oder zweite Verdünnung verschiedene, zusätzliche Verdünnungsflüssigkeit, beispielsweise Siebwasser anderer Qualität, Klärwasser oder Frischwasser, weiter verdünnt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Faserstoffsuspension insbesondere zwischen der ersten Verdünnung und der Entlüftung mindestens einmal gereinigt wird.