DE102008061970A1

DE102008061970A1 - Konstantteil-Sortierung

Info

Publication number: DE102008061970A1
Application number: DE102008061970A
Authority: DE
Inventors: Erwin Binder; Christian Bangert; Hubert Stojanovic
Original assignee: Voith Patent GmbH
Current assignee: Voith Patent GmbH
Priority date: 2008-12-12
Filing date: 2008-12-12
Publication date: 2010-06-17
Also published as: CN102282313B; WO2010066514A3; EP2379798A2; CN102282313A; WO2010066514A2; US8313618B2; BRPI0916105A2; US20110290444A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Erzeugung einer Faserstoffsuspension für die Herstellung einer Papier-, Karton-, Tissue- oder einer anderen Faserstoffbahn aus wenigstens einem, Faser- und Füllstoff enthaltenden Hochkonsistenzstrom (1) im Konstantteil einer Maschine zur Herstellung der Faserstoffbahn, wobei wenigstens ein Hochkonsistenzstrom (1) durch zumindest eine Sortiervorrichtung (3) geführt wird. Dabei soll der Aufwand für die Sortierung dadurch vermindert werden, dass das Akzept (4) der Sortiervorrichtung (3) zum Stoffauflauf (12) der Maschine und das Rejekt (5) der Sortiervorrichtung (3) stromaufwärts in einen Hochkonsistenzstrom (1) zurückgeführt wird.

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Erzeugung einer Faserstoffsuspension für die Herstellung einer Papier-, Karton-, Tissue- oder einer anderen Faserstoffbahn aus wenigstens einem, Faser- und Füllstoff enthaltenden Hochkonsistenzstrom im Konstantteil einer Maschine zur Herstellung der Faserstoffbahn, wobei wenigstens ein Hochkonsistenzstrom durch zumindest eine Sortiervorrichtung geführt wird.
Im Konstantteil von Papiermaschinen wird der im Wesentlichen von aufbereiteten Fasern und Füllstoffen gebildete, hochkonsistente Gutstoff mit dem in der Papiermaschine aufgefangenen Siebwasser verdünnt und dem Stoffauflauf zugeführt. Dabei werden die Ströme entlüftet und zur Reinigung durch eine dreistufige Sortiervorrichtung geleitet.
Dies ist relativ aufwendig.
Die Aufgabe der Erfindung ist es daher, den Aufwand für die Reinigung zu vermindern ohne die Qualität der herzustellenden Faserstoffbahn zu beeinträchtigen.
Erfindungsgemäß wurde die Aufgabe dadurch gelöst, dass das Accept der Sortiervorrichtung zum Stoffauflauf der Maschine und das Rejekt der Sortiervorrichtung zumindest teilweise stromaufwärts in einen Hochkonsistenzstrom zurückgeführt wird. Durch die Rejektrückführung kann die Anzahl der erforderlichen Sortiervorrichtungen im jeweiligen Strom vermindert werden. Außerdem können Vorrichtungen zur Reinigung oder Sortierung des nicht zurückgeführten Rejekts wesentlich kleiner ausgeführt werden als üblich.
Möglich wird dies auch durch die relativ hohe Reinheit des Stromes im Konstantteil, welche sich durch Qualitätsverbesserungen in der Stoffaufbereitung ergeben hat.
Im Ergebnis übernimmt die Sortiervorrichtung lediglich eine Polizeifunktion.
Hierbei wird als Accept der Sortiervorrichtung der gereinigte Strom und als Rejekt der aussortierte Teil des Stroms bezeichnet.
Insbesondere bei Mehrschicht- oder Mehrlagenstoffaufläufen können auch mehrere Hochkonsistenzströme erforderlich sein, wobei dann mehrere Hochkonsistenzströme zum Stoffauflauf geführt werden und vorzugsweise jeder Hochkonsistenzstrom durch eine Sortiervorrichtung geführt wird, deren Accept zum Stoffauflauf und deren Rejekt stromaufwärts in einen Hochkonsistenzstrom zurückgeführt wird.
Besonders vorteilhaft ist die Anwendung bei hohen Stoffdichten von über 1,5, insbesondere von mehr als 2,5%.
In der Regel wird der Hochkonsistenzstrom vor und/oder im Stoffauflauf durch Vermischen mit einem Niedrigkonsistenzstrom auf das erforderliche Maß verdünnt. Zur Reduzierung der Kosten sollte der Niedrigkonsistenzstrom zumindest überwiegend, vorzugsweise ausschließlich von Siebwasser, d. h. insbesondere ohne oder zumindest minimierter Zugabe von Frischwasser gebildet werden.
Dabei ist es von Vorteil, wenn im Konstantteil auch zumindest ein Niedrigkonsistenzstrom über eine Sortiervorrichtung zum Stoffauflauf läuft und das Accept der Sortiervorrichtung zum Stoffauflauf der Maschine und das Rejekt der Sortiervorrichtung zumindest teilweise stromaufwärts in den Niedrigkonsistenzstrom zurückgeführt wird.
Dies führt in gleicher Weise wie beim Hochkonsistenzstrom zur Minimierung des Sortieraufwandes.
In jedem Fall sollte die Sortiervorrichtung die letzte Sortier- oder Reinigungsvorrichtung des jeweiligen Stromes vor dem Stoffauflauf sein, d. h. dass das Accept direkt zum Stoffauflauf geführt wird.
Dabei genügt es oft, wenn die Sortiervorrichtung so eingestellt ist, dass maximal 25%, vorzugsweise maximal 10% des Stroms als Rejekt der Sortiervorrichtung anfällt.
Zur optimalen Nutzung der Vorteile sollte das Rejekt der Sortiervorrichtung zumindest überwiegend in den in die Sortiervorrichtung fließenden Strom geführt werden.
Diese Rückführung kann vor der Sortiervorrichtung oder aber auch am Einlauf derselben erfolgen.
Dabei ist es von Vorteil, wenn zumindest während der überwiegenden Betriebszeit über 80%, vorzugsweise über 90% des Rejekts der Sortiervorrichtung in den in die Sortiervorrichtung fließenden Strom geführt werden.
Besonders groß ist die Kostenersparnis, wenn zumindest während der überwiegenden Betriebszeit das gesamte Rejekt der Sortiervorrichtung in den in die Sortiervorrichtung fließenden Strom geführt wird. Ob dies möglich ist, hängt von den Qualitätsanforderungen an die Faserstoffsuspension, aber auch von deren Art ab. Generell, aber vor allem, wenn das gesamte Rejekt zurückgeführt wird, kann es zur Ausschleusung angereicherter Verunreinigungen von Vorteil sein, einen Teil des oder das gesamte Rejekt über einen kurzen Zeitraum aus dem System abzuführen.
Diese Abführzeiträume können nach Bedarf gestaltet oder regelmäßig wiederkehrend eingestellt werden.
Falls die Sortiervorrichtung nicht genügt, so kann auch noch eine weitere Sortier- oder Reinigungsvorrichtung vorgesehen werden, in welche vorzugsweise maximal 20%, insbesondere maximal 10% des Rejekts der Sortiervorrichtung geführt wird.
Diese Sortier- oder Reinigungsvorrichtung kann wegen der geringen Durchflussmenge jedoch wesentlich kleiner als üblich ausgeführt werden.
Von Vorteil ist dabei, wenn das Accept der weiteren Sortier- oder Reinigungsvorrichtung stromaufwärts in den Strom geführt und das Rejekt aus dem System abgeführt wird.
Nachfolgend soll die Erfindung an mehreren Ausführungsbeispielen näher erläutert werden. In der beigefügten Zeichnung zeigt:
1: eine einstufige Sortervorrichtung und
2: eine zweistufige Sortiervorrichtung.
Im konstanten Teil der Papiermaschine wird der Hochkonsistenzstrom 1 in an sich bekannter Weise im Wesentlichen aus Faser- und Füllstoffen entsprechend den Vorgaben des Papiermachers, d. h. in vorbestimmten Mischungsverhältnissen in einer Mischbütte 10 zusammengeführt und gemischt.
Von dieser Mischbütte 10 wird ein Hochkonsistenzstrom 1 mit einer Stoffdichte von beispielsweise 3,5% über eine Reinigungsvorrichtung 11 zu einem Stoffauflauf 12 geführt. In dieser Reinigungsvorrichtung 11 erfolgt hier eine Verdünnung auf 0,5 bis 2% durch Hinzufügung von Siebwasser.
Der Stoffauflauf 12 bringt die Faserstoffsuspension über eine oder mehrere Düsen auf ein Formersieb eines folgenden Formers zur Blattbildung.
Im Former sowie nachfolgenden Einheiten der Papiermaschine wird das anfallende Siebwasser aufgefangen und in den Konstantteil zurückgeführt.
Die Verwendung von Siebwasser zur Bildung eines Niedrigkonsistenzstromes 2 ist nicht nur mit Einsparungen gegenüber dem Einsatz von Frischwasser verbunden, sondern es können auch die im Siebwasser enthaltenen Faser- und Füllstoffe wiederverwendet werden. Die Stoffdichte des Siebwassers liegt hier bei ca. 0,2%.
Allerdings enthält das aufgefangene Siebwasser relativ viel Luft, weshalb dieses in einer Entgasungsvorrichtung 15 auf einen Gehalt an freier Luft von weniger als 1 Vol% reduziert wird.
Hierzu kann die Entgasungsvorrichtung 15 mit einer Unterdruckquelle verbunden sein, welche das Gas aus dem Siebwasser absaugt. Es sind aber auch Zentrifugen zur Entgasung bekannt.
Für den erforderlichen Druckaufbau am Stoffauflauf 12 wird der Hochkonsistenz- 1 sowie der Niedrigkonsistenzstrom 2 über zumindest jeweils eine Pumpe geleitet.
Eine Vorverdünnung des Hochkonsistenzstromes 1 kann beispielsweise über eine in der DE 100 500 109 beschriebene Mischvorrichtung erfolgen, bei der der Hochkonsistenzstrom 1 mit der 3–15fachen Strömungsgeschwindigkeit in den Niedrigkonsistenzstrom 2 geleitet wird.
Im Stoffauflauf 12 wird der bereits vorverdünnte Hochkonsistenzstrom 1 mit dem Niedrigkonsistenzstrom 2 zusammengeführt. Um dabei eine gleichmäßige Faserverteilung quer zur Papiermaschine gewährleisten zu können, wird der Niedrigkonsistenzstrom 2 in einen Niedrigkonsistenzstrom-Querverteiler und der Hochkonsistenzstrom 1 in einen Hochkonsistenzstrom-Querverteiler des Stoffauflaufs 12 geführt.
Beide Querverteiler werden meist von einem sich verjüngenden Rohr gebildet, von dem in Strömungsrichtung mehrere Teilströme abgezweigt werden. Der am schmalen Ende des Querverteilers verbliebene Teilstrom wird zur Wiederverwendung in den Konstantteil der Papiermaschine zurückgeführt.
Beschrieben wird ein derartiger Querverteiler zum Beispiel in der EP 0029 905 , aber auch in der DE 10 234 559 .
Der Stoffauflauf 12 kann dabei auch, wie in der EP 1 645 684 oder der DE 10 2004 049 261 beschrieben, eine Regelung des Flächengewichtsquerprofils aufweisen.
Gemäß den beiden Figuren werden der Hochkonsistenz- sowie der Niedrigkonsistenzstrom 1, 2 über eine Reinigungsvorrichtung 11 zu einer Sortiervorrichtung 3 hier in Form eines Loch- oder Schlitzsortierers geführt.
Das Accept 4, d. h. der durch die Sortiervorrichtung 3 laufende Strom 1, 2 wird direkt zum Stoffauflauf 12 geführt.
Das Rejekt 5, d. h. der aussortierte Teil des Stromes 1, 2 wird zumindest überwiegend über eine Rücklaufleitung 6 in den, in die Sortiervorrichtung 3 einfließenden Strom 1, 2 zurückgeführt.
Diese Rückführung kann beispielsweise wie in der EP 1262594 ohne Pumpe erfolgen Dabei wird das Rejekt 5 von etwa 10–25% des in die Sortiervorrichtung 3 einfließenden Stromes 1, 2 gebildet. Diese Rejektmenge gewährleistet auch bei höheren Verschmutzungen eine sichere Funktion der Sortiervorrichtung 3.
Bei der in 1 gezeigten Anordnung wird das gesamte Rejekt 5 über die Rücklaufleitung 6 zum Einlauf der Sortiervorrichtung 3 geleitet. Damit entfallen weitere Sortiervorrichtungen 3, was die Anlage sehr effizient macht.
Durch die vollständige Rückführung kommt es zur Anreicherung von Verunreinigungen, die in relativ großen Abständen von mehreren Stunden oder Tagen über einen bestimmten Zeitraum aus dem System abgeführt werden.
Hierzu besitzt die Rücklaufleitung 6 eine Abzweigleitung 7 mit einem Ventil 8, welche die angereicherten Verunreinigungen zum Kanal führt.
Im Unterschied hierzu führt die Abzweigleitung 7 bei der in 2 dargestellten Anordnung einen Anteil von ca. 5 bis 10% des Rejekts 5 der Sortiervorrichtung 3 in eine weitere Sortier- oder Reinigungsvorrichtung 9.
Wegen der geringen Durchflussmenge kann dies entsprechend kleiner ausgeführt werden.
Dabei wird das Rejekt 14 dieser weiteren Sortier- oder Reinigungsvorrichtung 9 aus dem System und das Accept 13 in die Reinigungsvorrichtung 11 des Stroms 1, 2 oder die Entgasungsvorrichtung 15 des Siebwassers geführt.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- DE 100500109 [0035]
- EP 0029905 [0038]
- DE 10234559 [0038]
- EP 1645684 [0039]
- DE 102004049261 [0039]
- EP 1262594 [0043]

Claims

Anordnung zur Erzeugung einer Faserstoffsuspension für die Herstellung einer Papier-, Karton-, Tissue- oder einer anderen Faserstoffbahn aus wenigstens einem, Faser- und Füllstoff enthaltenden Hochkonsistenzstrom (1) im Konstantteil einer Maschine zur Herstellung der Faserstoffbahn, wobei wenigstens ein Hochkonsistenzstrom (1) durch zumindest eine Sortiervorrichtung (3) geführt wird, dadurch gekennzeichnet, dass das Accept (4) der Sortiervorrichtung (3) zum Stoffauflauf (12) der Maschine und das Rejekt (5) der Sortiervorrichtung (3) zumindest teilweise stromaufwärts in einen Hochkonsistenzstrom (1) zurückgeführt wird.
Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Hochkonsistenzströme (1) zum Stoffauflauf (12) geführt werden und vorzugsweise jeder Hochkonsistenzstrom (1) durch eine Sortiervorrichtung (3) geführt wird, deren Accept (4) zum Stoffauflauf (12) und deren Rejekt (5) stromaufwärts in einen Hochkonsistenzstrom (1) zurückgeführt wird.
Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass im Konstantteil zumindest ein Niedrigkonsistenzstrom (2) über eine Sortiervorrichtung (3) zum Stoffauflauf (12) geführt wird, dadurch gekennzeichnet, dass das Accept (4) der Sortiervorrichtung (3) zum Stoffauflauf (12) der Maschine und das Rejekt (5) der Sortiervorrichtung (3) zumindest teilweise stromaufwärts in den Niedrigkonsistenzstrom (2) zurückgeführt wird.
Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sortiervorrichtung (3) die letzte Sortier- oder Reinigungsvorrichtung des Stromes (1, 2) vor dem Stoffauflauf (12) ist.
Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass maximal 25%, vorzugsweise maximal 10% des Stroms (1, 2) als Rejekt (5) der Sortiervorrichtung (3) anfällt.
Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Rejekt (5) der Sortiervorrichtung (3) zumindest überwiegend in den in die Sortiervorrichtung (3) fließenden Strom (1, 2) geführt wird.
Anordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest während der überwiegenden Betriebszeit über 80%, vorzugsweise über 90% des Rejekts (5) der Sortiervorrichtung (3) in den in die Sortiervorrichtung (3) fließenden Strom (1, 2) geführt werden.
Anordnung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest während der überwiegenden Betriebszeit das gesamte Rejekt (5) der Sortiervorrichtung (3) in den in die Sortiervorrichtung (3) fließenden Strom (1, 2) geführt wird.
Anordnung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass über kurze, vorzugsweise regelmäßig wiederkehrende Zeiträume das Rejekt (5) der Sortiervorrichtung (3) oder Teile davon aus dem System abgeführt werden.
Anordnung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass ein Teil, vorzugsweise maximal 20%, insbesondere maximal 10% des Rejekts (5) der Sortiervorrichtung (3) in eine weitere Sortier- oder Reinigungsvorrichtung (9) geführt wird.
Anordnung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Accept (13) der weiteren Sortier- oder Reinigungsvorrichtung (9) stromaufwärts in den Strom (1, 2) geführt wird.
Anordnung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Rejekt (14) der weiteren Sortier- oder Reinigungsvorrichtung (9) aus dem System abgeführt wird.