DE102009017187A1 - Fractionator for fractionating cellulose fiber material suspension into short fiber fraction, has cylindrical sieve element including sieve openings, where element is designed to be cylindrical and rotatably supported around cylinder axis - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Fraktionierung einer zur Erzeugung einer Papier-, Karton-, Tissue- oder einer anderen Faserstoffbahn geeigneten Faserstoffsuspension in eine Kurzfaserfraktion mit einem hohen Anteil an kurzen Fasern und eine Langfaserfraktion mit einem hohen Anteil an langen Fasern, mit einem Siebelement mit Sieböffnungen, welches an wenigstens einer Düse vorbeigeführt wird, welche einen Strahl der Faserstoffsuspension auf das Siebelement richtet, wobei die Langfaserfraktion auf der der Düse zugewandten Seite des Siebelementes und die Kurzfaserfraktion auf der gegenüberliegenden Seite des Siebelementes gesammelt wird.The The invention relates to an arrangement for fractionating one for production a paper, board, tissue or other fibrous web suitable Pulp suspension in a short fiber fraction with a high proportion on short fibers and a long fiber fraction with a high content on long fibers, with a sieve element with sieve openings, which passes past at least one nozzle which is a jet of pulp suspension on the sieve directed, wherein the long fiber fraction on the nozzle facing Side of the screening element and the short fiber fraction on the opposite Side of the screening element is collected.
Derartige Anordnungen werden meist benutzt, um Altpapierfaser-Rohstoffe so weit aufzubereiten, dass sie als Rohstoff wieder zur Herstellung von Faserstoffbahnen verwendet werden können.such Arrangements are mostly used to recycled paper fiber raw materials like that to recycle them as raw material for the production of Fiber webs can be used.
Gemischtes Altpapier besteht oft aus verschiedenen Sorten und hat im Vergleich zu Frischzellstoff ein relativ breites Faserlängenspektrum.mixed Old paper often consists of different varieties and has in comparison to fresh pulp a relatively broad fiber length spectrum.
Hierzu
ist es aus der
In
der
Auch dies kann hinsichtlich der Fraktionierwirkung noch nicht befriedigen.Also this can not satisfy the fractionation effect.
Die Aufgabe der Erfindung ist es daher, die Fraktionierung mit möglichst geringem Aufwand zu verbessern.The The object of the invention is therefore, the fractionation as possible to improve little effort.
Erfindungsgemäß wurde die Aufgabe dadurch gelöst, dass die Gesamtfläche der Sieböffnungen über 50% der Gesamtfläche des Siebelementes liegt.According to the invention was solved the problem by the fact that the total area sieve openings over 50% of the total area of the screening element is located.
Wegen der großen offenen Fläche des Siebelementes verbunden mit einer großen Anzahl von Sieböffnungen mit einer für die Fraktionierung erforderlichen geringen Ausdehnung ergibt sich eine geringe Stegbreite zwischen den Sieböffnungen. Die geringe Stegbreite ermöglicht eine effiziente Fraktionierung, wobei die durchschnittliche Stegbreite zwischen den Sieböffnungen kleiner als 4 mm, vorzugsweise kleiner als 3 mm und insbesondere kleiner als 2 mm sein sollte.Because of connected to the large open area of the screen element with a large number of sieve openings with a small expansion required for fractionation results in a small web width between the screen openings. The small web width allows efficient fractionation, the average web width between the screen openings less than 4 mm, preferably less than 3 mm and in particular should be less than 2 mm.
Um dem Siebelement trotz der geringen Stegbreite ausreichend Stabilität zu geben, ist es von Vorteil, wenn die Dicke des Siebelementes über dem 2-fachen, vorzugsweise dem 3-fachen der durchschnittlichen Stegbreite zwischen den Sieböffnungen liegt.Around the sieve despite the small web width sufficient stability to give it, it is advantageous if the thickness of the screen element over 2 times, preferably 3 times the average bridge width lies between the screen openings.
Eine vorteilhafte Umsetzung der erfinderischen Lehre ergibt sich, wenn das Siebelement eine Wabenstruktur hat oder wenn die Sieböffnungen als längliche Schlitze ausgebildet sind.A advantageous implementation of the inventive teaching arises when the sieve has a honeycomb structure or if the sieve openings are formed as elongated slots.
Dabei sollte die Breite der Schlitze des Siebelementes zwischen 0,3 und 3 mm, vorzugsweise zwischen 0,5 und 1,5 mm liegen.there should the width of the slots of the screen element between 0.3 and 3 mm, preferably between 0.5 and 1.5 mm.
Je nach Anordnung der Düsen sowie der Bewegungsgeschwindigkeit des Siebelementes kann es vorteilhaft sein, wenn die Schlitze des Siebelementes in Bewegungsrichtung des Siebelementes verlaufen oder aber zur Bewegungsrichtung des Siebelementes geneigt sind.ever after arrangement of the nozzles as well as the movement speed of the screening element, it may be advantageous if the slots of the Run sieve element in the direction of movement of the sieve or but are inclined to the direction of movement of the screen element.
Zur Vereinfachung der Fertigung sowie im Interesse einer gleichmäßigen Fraktionierung sollte der überwiegende Teil der, vorzugsweise alle Schlitze des Siebelementes gleich ausgebildet sein.to Simplification of production as well as in the interests of uniformity Fractionation should be the predominant part of, preferably all slots of the screening element be the same design.
In diesem Zusammenhang ist es des Weiteren von Vorteil, wenn der überwiegende Teil der, vorzugsweise alle Schlitze des Siebelementes gleich ausgerichtet sind.In In this context, it is further advantageous if the predominant Part of, preferably aligned all the slots of the screen element the same are.
Im Falle einer Neigung hat es sich als optimal für die Fraktionierung herausgestellt, wenn der überwiegende Teil der, vorzugsweise alle Schlitze des Siebelementes senkrecht zur Bewegungsrichtung des Siebelementes verlaufen.in the If it slopes, it is considered optimal for fractionation exposed when the vast majority of, preferably all slots of the screen element perpendicular to the direction of movement of Sieve element run.
Unabhängig von der Gestaltung der Sieböffnungen, aber insbesondere bei Schlitzen, ist es von Vorteil, wenn das Siebelement als rotierender, vorzugsweise senkrecht angeordneter Zylinder ausgebildet ist. Dies hat nicht nur Vorteile bei der Herstellung und Funktion, sondern erlaubt auch eine stabile Gestaltung des Siebelementes.Independently from the design of the screen openings, but in particular slits, it is advantageous if the sieve element as a rotating, is preferably formed vertically arranged cylinder. This not only has advantages in production and function, but also also allows a stable design of the screen element.
Hierbei ist es vorteilhaft, wenn das Siebelement von sich vorzugsweise über die gesamte Länge des Zylinders erstreckenden und voneinander in Bewegungsrichtung beabstandeten Stäben gebildet wird.in this connection it is advantageous if the sieve of preferably over the entire length of the cylinder extending and from each other formed in the direction of movement rods is formed.
Dabei können die Stäbe einen runden Querschnitt oder aber einen mehreckigen, insbesondere einen rechteckigen Querschnitt mit zwei langen Seitenflächen aufweisen. Ein runder Querschnitt ist dann vorzuziehen, wenn ein Verstopfen der Schlitze zu befürchten ist. Bei einem rechteckigen Querschnitt besteht die Möglichkeit, die Stäbe so anzuordnen, dass die langen Seitenflächen radial verlaufen. Auf diese Weise erstrecken sich die Schlitze in radialer Richtung über die langen Seitenflächen, was nicht nur der Stabilität des Siebelementes sondern auch der Fraktionierung förderlich ist.The rods may have a round cross section or a polygonal, in particular a rectangular cross section with two long side surfaces. A round cross-section is preferred when clogging of the slots is to be feared. With a rectangular cross section, it is possible to arrange the bars in this way nen that the long side surfaces are radial. In this way, the slots extend in the radial direction over the long side surfaces, which not only the stability of the sieve element but also the fractionation is conducive.
Um die Abfuhr des im zylinderförmigen Siebelement anfallenden Faserstoffes zu erleichtern, kann das zylindrische Siebelement unten offen ausgeführt werden.Around the removal of accumulating in the cylindrical sieve element To facilitate pulp, the cylindrical sieve element below be executed open.
Im Interesse eines hohen Durchsatzes der zu fraktionierenden Faserstoffsuspension sollten mehrere Düsen jeweils wenigstens einen Strahl Faserstoffsuspension auf das Siebelement richten.in the Interest in a high throughput of the pulp suspension to be fractionated If several nozzles each have at least one jet of pulp suspension to the sieve element.
Dabei hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn die Düsen innerhalb des zylindrischen Siebelementes angeordnet sind. Bei Bedarf ist jedoch auch eine Anordnung der Düsen außerhalb des Siebelementes möglich. Vor allem wenn die Stäbe einen rechteckigen Querschnitt mit radial ausgerichteten, langen Seitenflächen haben, hat die Anordnung der Düsen innerhalb des zylindrischen Siebelementes Vorteile. In diesem Fall verbreitert sich die Schlitzweite wenn auch nur geringfügig radial nach außen, was die Verstopfungsgefahr der Schlitze mindert.there It has proven to be advantageous if the nozzles within of the cylindrical sieve element are arranged. If necessary but also an arrangement of the nozzles outside of the sieve element possible. Especially if the rods a rectangular cross section with radially aligned, long Side faces have the arrangement of the nozzles within the cylindrical sieve advantages. In this case widened the slot width, if only slightly radially outward, which is the danger of blockage of the slots decreases.
Das Fasermaterial, welches die Schlitze nicht passiert, bildet die Langfaserfraktion. Bei einer Anordnung der Düsen innerhalb des Siebelementes sollte daher unterhalb des zylindrischen Siebelementes eine Auffangwanne für die Langfaserfraktion angeordnet sein.The Fiber material that does not pass the slots forms the long fiber fraction. In an arrangement of the nozzles within the screen element should Therefore, below the cylindrical sieve element a collecting tray be arranged for the long fiber fraction.
Dabei kann es passieren, dass die Langfasern an den Stäben hängen bleiben. Um diese von den Stäben zu lösen, sollte zumindest jeweils eine Druckfluid-Düse außerhalb des zylindrischen Siebelementes in Bewegungsrichtung nach einer Düse angeordnet sein, welche ein Fluid, insbesondere Dampf, Wasser oder Druckluft auf das Siebelement richtet. Die von den Stäben gelösten Langfasern fallen dann in die Auffangwanne.there it can happen that the long fibers hang on the bars stay. To solve these of the bars, should at least one pressurized fluid nozzle outside each of the cylindrical sieve element in the direction of movement after a Be arranged nozzle, which is a fluid, in particular steam, Water or compressed air directed to the sieve. The of the bars dissolved long fibers then fall into the drip tray.
Dementsprechend sollte außerhalb des zylindrischen Siebelementes gegenüber und/oder unterhalb einer Faserstoffsuspensions-Düse wenigstens eine Auffangwanne für die Kurzfaserfraktion angeordnet sein.Accordingly should be outside of the cylindrical sieve opposite and / or below a pulp suspension nozzle at least arranged a drip pan for the short fiber fraction be.
Alternativ kann es auch von Vorteil sein, wenn das Siebelement als endlos umlaufendes, flexibles Siebband ausgebildet ist. Dabei kann das Siebband frei oder in einem Gehäuse geführt sein. Die Führung in einem Gehäuse ist zwar aufwendiger, jedoch auch sauberer.alternative It can also be advantageous if the sieve element as endlessly circulating, flexible screen belt is formed. The screen belt can be free or be guided in a housing. The leadership in a case is more complex, but also cleaner.
Auch hier kann das Siebband mit Vorteil eine Wabenstruktur aufweisen. Wegen der Belastung des Siebbandes sowie hinsichtlich des Herstellungsaufwandes ist es dabei vorteilhaft, wenn das Siebband aus Kunststoff besteht.Also Here, the screen belt may advantageously have a honeycomb structure. Because of the burden of the screen belt and in terms of production costs It is advantageous if the screen belt is made of plastic.
Allerdings kann es ebenso von Vorteil sein, wenn das Siebband von quer zur Bewegungsrichtung und voneinander beabstandeten Stäben gebildet wird, die vorzugsweise an den Enden und/oder in bestimmten Abständen quer zur Bewegungsrichtung des Siebbandes miteinander verbunden sind und aus Metall bestehen. Auf diese Weise bilden sich zwischen den Stäben beinahe über die gesamte Länge der Stäbe verlaufende Schlitze. Die Verbindung zwischen den Stäben kann über flexible Kunststoffverbindungen erfolgen.Indeed It may also be advantageous if the screen belt from across the Direction of movement and spaced rods is formed, preferably at the ends and / or in certain Distances transversely to the direction of movement of the wire together are connected and made of metal. That's how you form yourself between the bars almost the entire length of the Rods running slots. The connection between the Rods can have flexible plastic connections respectively.
Um die Belastung des Siebbandes zu begrenzen, sollte dieses über rotierende Leitwalzen umgelenkt werden.Around To limit the burden of the screen belt, this should be over rotating guide rollers are deflected.
Zur Fraktionierung sollten die Faserstoffsuspensions-Düsen nur auf einer Seite des Siebbandes angeordnet sein und jeweils einen Faserstoffsuspensionsstrahl vorzugsweise in den Einlaufzwickel zwischen dem Siebband und einer Leitwalze richten. Während die Kurzfasern weitestgehend durch die Sieböffnungen gelangen, bleiben die Langfasern an den Stegen des Siebbandes hängen.to Fractionation should be the pulp suspension nozzles be arranged only on one side of the screen belt and one each Pulp suspension jet preferably in the inlet gusset between straighten the screen belt and a guide roller. While the short fibers stay as far as possible through the sieve openings the long fibers hang on the webs of the screen belt.
Während der Umschlingung der Leitwalze kommt es außerdem zu einem Aufspreizen der Sieböffnungen an der während der Umschlingung außen liegenden Seite des Siebbandes. Die Vergrößerung der Sieböffnungen auf dieser Seite verbessert den Durchsatz der Kurzfasern.While the wrap of the guide roller also leads to a Spreading the screen openings at the during the Looping outside of the screen belt. The Enlargement of the sieve openings on this Page improves the throughput of short fibers.
Nach dieser Leitwalze sollte das Siebband dann vorzugsweise durch die Umschlingung einer folgenden Leitwalze in der entgegengesetzten Richtung gekrümmt werden. Auf diese Weise spreizen sich die Sieböffnungen auf der Seite des Siebbandes, auf der die Langfasern hängen geblieben sind, was ihre Entfernung erleichtert.To This guide roller should then preferably by the Looping a following guide roller in the opposite Direction are curved. In this way, spreading the screen openings on the side of the screen belt, on the the long fibers are stuck, causing their removal facilitated.
Dabei können auch Druckfluid-Düsen zum Einsatz kommen, welche auf der den Faserstoffsuspensions-Düsen gegenüberliegenden Seite des Siebbandes und nach diesen angeordnet sind und das Fluid auf das Siebband richten. Das Fluid strömt durch die Sieböffnungen und reißt auf der gegenüberliegenden Seite die Langfasern vom Siebband weg.there can also be used pressure fluid nozzles, which on the opposite of the pulp suspension nozzles Side of the screen belt and after these are arranged and the fluid to the screen belt. The fluid flows through the screen openings and tears the opposite side Long fibers away from the screen belt.
Idealerweise liegt das Band nicht direkt mit den Stegen auf den Leitwalzen auf, sondern hat hierfür abgehobene Laufflächen, welche vorzugsweise von den Kunststoffverbindungen gebildet werden können.Ideally If the tape is not directly on the webs on the guide rollers, but this has raised treads, which preferably can be formed from the plastic compounds.
Dementsprechend sollte auf jeder Seite des Siebbandes jeweils zumindest eine Auffangwanne für den Faserstoff angeordnet sein. Während auf der Seite des Siebbandes mit den Faserstoffsuspensions-Düsen die Langfasern angereichert werden, sind es auf der gegenüberliegende Seite die Kurzfasern.Accordingly, on each side of the Siebbandes be arranged in each case at least one collecting tray for the pulp. While the long fibers are enriched on the side of the screen belt with the pulp suspension nozzles, the short fibers are on the opposite side.
Eine Durchsatzerhöhung ist beispielsweise leicht möglich, wenn mehrere Faserstoffsuspensions-Düsen in Bewegungsrichtung des Siebbandes hintereinander und/oder quer zur Bewegungsrichtung nebeneinander angeordnet werden.A Throughput increase is easily possible, for example, if several pulp suspension nozzles in the direction of movement of the screen belt behind one another and / or transversely to the direction of movement be arranged side by side.
Nachfolgend soll die Erfindung an mehreren Ausführungsbeispielen näher erläutert werden. In der beigefügten Zeichnung zeigt:following the invention should be closer to several embodiments be explained. In the attached drawing shows:
Der
Fraktionator gemäß
Wie
in
Innerhalb
des zylinderförmigen Siebelementes
Dabei
gelangen die kurzen Fasern problemlos durch die Schlitze, während
die langen Fasern an den Stäben
Auf
der den Düsen
Um
die Langfasern von den Stäben
Alternativ
zu den Stäben
Bei
der in
Dieses
Siebband kann eine Wabenstruktur haben oder aber, wie in
Die
Kunststoffverbindungen
Auf
seinem Weg wird das Siebband mehrfach über rotierende Leitwalzen
Die
Kurzfasern der Faserstoffsuspension gelangen durch die Sieböffnungen
Dementsprechend
befindet sich auf der Seite des Siebbandes mit den Düsen
In
allen Fällen entspricht die von den Sieböffnungen
Zur
Gewährleistung einer ausreichenden Stabilität
ist das Siebelement
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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- - WO 01/29297 [0005] - WO 01/29297 [0005]
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DE2018510A1 (en) | 1969-04-22 | 1970-11-19 | Calor Celsius AB, Solna (Schweden) | Method and apparatus for fractionating wood pulp or the like |
WO2001029297A1 (en) | 1999-10-20 | 2001-04-26 | Auckland Uniservices Limited | A method of fibre separation |
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2009
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