DE102022126745A1

DE102022126745A1 - Verfahren zum Betrieb eines Pulpers zur Erzeugung einer Suspension, insbesondere einer Fasersuspension

Info

Publication number: DE102022126745A1
Application number: DE102022126745.8A
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Müller; Pantelis Zafeiropoulos
Original assignee: Voith Patent GmbH
Current assignee: Voith Patent GmbH
Priority date: 2022-10-13
Filing date: 2022-10-13
Publication date: 2024-04-18
Also published as: WO2024079026A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Siebvorrichtung (50, 250) zur Reinigung einer Fasersuspension mit einem in einem Gehäuse (51, 251) der Siebvorrichtung (50, 250) angeordneten Rotor (58) und Sieb (57), wobei Fasersuspension und Spülwasser der Siebvorrichtung (50) zugeführt werden und der über das Sieb (57) hindurch passierte Anteil der Fasersuspension über eine Gutstoffabführung (67, 267) abgeführt wird, wobei in Abhängigkeit von der Leistungsaufnahme (162) des Rotorantriebes (59, 259) ein Zufluss in die Siebvorrichtung (50, 250) und/oder eine Zykluszeitdauer geregelt wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Siebvorrichtung zur Reinigung einer Fasersuspension nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie eine Anordnung mit einer Siebvorrichtung zur Ausführung des Verfahrens.
Die Digitalisierung ermöglicht es Prozesse exakter zu steuern und zu regeln. Dabei können gestiegene Rechenkapazitäten als auch KI eingebunden sein. So gibt es bereits bei Voith einige konkrete Anwendungen, die im Folgenden aufgeführt sind.
OnEfficiency.BreakProtect verwendet einen einzigartigen KI-Algorithmus zur automatischen Erkennung unterschiedlichster Abriss-Ursachen in der Papierproduktion. Damit lassen sich frühzeitig Gegenmaßnahmen für jede spezifische Abrissart definieren und eine stabile, kosteneffiziente Produktion gewährleisten.
OnEfficiency.DIP optimiert eine bestehende DIP-Linie in Richtung konstanter DIP-Qualität bei minimalen Kosten. Die bestehende Flotation wird durch zusätzliche Aktuatoren ergänzt und es werden neue Sensoren zur Überwachung der Qualitätsparameter installiert. Die DIP-Qualitätsschwankungen, die durch eingehende Rohstoffe oder Produktionsänderungen entstehen, werden durch eine dynamische Anpassung der Verluste bei der Wäsche/Flotation sowie durch eine Echtzeit-Optimierung der Bleichchemikaliendosierung reduziert.
Von der Firma Valmet ist unter der Bezeichnung „Fiber Furnish Control“ eine Anwendung für eine bessere Refiner Qualität beworben worden.
In dem Bereich der Fasergewinnung aus Altpapier werden insbesondere Pulper verwendet. Einem Pulper wird Altpapier und auch Wasser zugeführt, um eine Fasersuspension zu erzeugen. Die Altpapierqualitäten können dabei Schwankungen unterliegen. In der Patentanmeldung DE 10 2021 103 233 wird ein Verfahren zur optischen Erfassung der Altpapierqualität beschrieben. In Abhängigkeit von den erfassten Eigenschaften des Altpapiers ist eine Regelung von Prozessparametern wie der Wasserzugabe vorgesehen.
Ein diskontinuierlich betriebener Pulper wird zunächst mit Wasser gefüllt, anschließend wird das Altpapier oder der Zellstoff eingetragen und dort aufgelöst. Danach wird die Faserstoffsuspension abgepumpt und weiterverarbeitet. Dabei hängt die Auflösezeit auch noch von den in den Pulper eingetragenen Qualitäten des Altpapieres ab.
Darüber hinaus gibt es kontinuierlich arbeitende Pulper, denen Altpapier und Wasser kontinuierlich zugeführt wird. Durch ein vorgesehenes Sieb gelangt dann die erzeugte Fasersuspension zu einer Gutstoffabführung. Störstoffe werden bei derartigen Pulpern über eine oberhalb des Siebbleches vorgesehene Abführung aus dem Pulper entfernt. Die Stoffdichte bei normalen Pulpern beträgt etwa 3 bis 6 %.
Für eine Reinigung von Fasersuspensionen mit einem hohen Störstoffgehalt werden Siebvorrichtungen eingesetzt. Eine Siebvorrichtung ist zum Beispiel aus der EP 2104766 A1 bekannt. Diese Siebvorrichtung weist ein asymmetrisches Gehäuse auf. Ein Sieb ist in einem oberen Bereich des Gehäuses angeordnet. Dem Sieb ist ein Rotor zugeordnet, durch den Rotor wird das Sieb von Verschmutzungen freigehalten. Außerdem wird die zugeführte Suspension in Rotation versetzt. Ein Gutstoff wird in Bezug auf die vertikale Richtung oben aus dem Gehäuse und oberhalb der Suspensionszuführung abgeführt. Im unteren Teil des Gehäuses ist eine schräg abwärts führende Austrittsöffnung für Störstoffe. Solche Siebvorrichtungen werden insbesondere eingesetzt, um z.B. die vom Stofflöser kommende verschmutzte Suspension zu verarbeiten. Insbesondere ist diese Siebvorrichtung auch für eine Faserstoffsuspension geeignet, die aus einem diskontinuierlich betriebenen Stofflöser ohne passieren eines Siebes, wie zuvor beschrieben, stammt. Die hier beschriebene Siebvorrichtung wird zyklisch betrieben. So laufen Durchlaufzyklus, ggf. Nachauflösezyklus, auch als „Slushing“ bezeichnet, Spülzyklus und der Austragszyklus zyklisch ab.
Während des Durchlaufzyklus wird Fasersuspension der Siebvorrichtung zugeführt und die Gutstoffabführung ist geöffnet.
Als Nachauflösezyklus ist ein Zyklus bezeichnet, in dem keine Suspension mehr zugeführt wird und der Spülvorgang noch nicht gestartet wird. Es findet in der Siebvorrichtung eine Behandlung von der in der Siebvorrichtung vorhandenen Suspension statt.
Während dem Spülzyklus wird keine Fasersuspension mehr in die Siebvorrichtung eingeführt und Spülwasser wird in die Siebvorrichtung eingeleitet. Dadurch können nochmals gelöste Fasern aus der Siebvorrichtung als Gutstoff ausgespült werden.
In dem Austragszyklus ist eine Störstoffabführung geöffnet und Störstoffe werden aus der Siebvorrichtung als Rejekt ausgetragen.
Aufgrund der Schwankungen des Störstoffgehaltes in der Fasersuspension treten immer wieder hohe mechanisch und/oder prozesstechnische Belastungen auf. Daraus resultieren häufig Alarmmeldungen. Aufgrund der Häufigkeit derartiger Alarmmeldungen werden derartige Alarmmeldungen häufig auch quittiert, ohne dass durch ein konkretes Handeln in den Prozess eingegriffen wird und die Ursache der Alarmmeldung überprüft wird. Darüber hinaus ist ein Eingreifen auch nur bedingt aufgrund der Trägheit des Systems möglich und aufgrund der Vielzahl an Einflussfaktoren schwierig.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde ein Verfahren zum Betrieb einer Siebvorrichtung zu verbessern. Insbesondere soll ein Auftreten von Überlastungen vermieden, zumindestens aber zu vermindert, werden. Insbesondere sollen auftretende Alarmmeldungen reduziert werden, ohne dass daraus eine Überlastung der Vorrichtung in Kauf genommen wird.
Die Aufgabe wird durch das Verfahren mit den Merkmalen gemäß Anspruch 1 gelöst. Anordnung zur Lösung der Aufgabe umfasst die Merkmale des Anspruchs 14. Weitere vorteilhafte Merkmale sind in den abhängigen Ansprüchen genannt.
Zur Lösung der Aufgabe ist ein Verfahren zum Betreiben einer Siebvorrichtung zur Reinigung einer Fasersuspension vorgesehen. Die Siebvorrichtung weist einen in einem Gehäuse der Siebvorrichtung angeordneten Rotor und ein in dem Gehäuse angeordnetes Sieb auf. Der Siebvorrichtung können Fasersuspension und Spülwasser zugeführt werden. Der das Sieb passierende Anteil der Fasersuspension wird über eine Gutstoffabführung abgeführt. In Abhängigkeit von einer Leistungsaufnahme des Rotorantriebes wird ein Zufluss in die Siebvorrichtung und/oder eine Zykluszeitdauer geregelt oder gesteuert. Dabei kann sich die Regelung und Steuerung auf eine Leistungsaufnahme des Rotors in einem vorhergegangenen Zyklus beziehen. Dadurch kann zum einen Trägheit der Anlage berücksichtigt werden und zum anderen eine kontinuierliche Regelung bzw. Steuerung beim Betrieb der Siebvorrichtung sichergestellt werden.
In einer vorteilhaften Ausführungsform ist vorgesehen, dass in Abhängigkeit von der Leistungsaufnahme des Rotorantriebes die Zykluszeitdauer zumindestens ein Zyklus einer nachfolgenden Zyklusabfolge geregelt wird. Eine Zyklusabfolge umfasst mindestens einen Durchlaufzyklus, Spülzyklus, Austragszyklus. Optional kann ein Nachauflösezyklus zwischen Durchlaufzyklus und Spülzyklus ausgeführt werden. Das Vorsehen eines Nachauflösezyklus kann insbesondere in Abhängigkeit von dem Abfluss an Gutstoff während des Durchlaufzyklus vorgesehen werden.
Bei einer Ausführungsvariante des Verfahrens ist vorgesehen, dass bei einer einen vorbestimmten Grenzwert überschreitenden Leistungsaufnahme des Rotorantriebes der Zufluss an Spülwasser zumindestens zu Beginn eines darauf nachfolgenden Spülzyklus gegenüber einem maximal möglichen Zufluss an Spülwasser reduziert ist. Dadurch kann eine Überlastung des Rotorantriebes verhindert werden. Infolgedessen können häufig auftretenden Alarmmeldungen verhindert werden. Gerade zu Beginn des Spülzyklus kann durch die Beaufschlagung mit Spülwasser ein weiterer Anstieg der Leistungsaufnahme des Rotors der Siebvorrichtung hervorgerufen werden. Es hat sich gezeigt, dass gerade durch eine moderate Zugabe an Spülwasser, insbesondere zu Beginn des Spülzyklus, bedeutend Einfluss auf die maximal in einer Zyklusabfolge auftretende Leistungsaufnahme des Rotors genommen werden kann.
Bei einer Ausführungsvariante des Verfahrens zum Betrieb einer Siebvorrichtung ist vorgesehen, dass zusätzlich oder alternativ in Abhängigkeit vom Durchfluss an Gutstoff eine Zykluszeitdauer des Durchlaufzyklus und/oder des Spülzyklus geregelt wird und/oder ein optionaler Nachauflösezyklus vorgesehen wird. Auch die Dauer des Nachauflösezyklus kann in Abhängigkeit von der Durchflussmenge an Gutstoff, insbesondere während des Durchlaufzyklus oder des Nachauflösezyklus, geregelt sein. Alternativ kann bei aktiviertem Nachauflösezyklus, der Nachauflösezyklus mit einer vorbestimmten Dauer ausgeführt werden.
Bei einer Ausführungsvariante des Verfahrens zum Betrieb einer Siebvorrichtung ist vorgesehen, dass ein Einlaufdruck und/oder ein Differenzdruck zum Druck der Gutstoffabführung bei der Regelung von einer nachfolgenden Zykluszeitdauer berücksichtigt wird. Dadurch kann auf die in der Siebvorrichtung vorhandenen Suspension und deren Qualität rückgeschlossen werden. Abgestimmt auf die in der Siebvorrichtung vorhandene Suspensionsqualität und Suspensionsmenge kann in bei der Steuerung der Siebvorrichtung berücksichtigt werden.
Bei einer Ausführungsvariante des Verfahrens zum Betrieb einer Siebvorrichtung ist vorgesehen, dass bei einer Inbetriebnahme anlagenspezifische Grenzwerte eingelesen werden oder manuell eingegeben werden oder hinterlegt sein. Dadurch kann auf diese Werte zurückgegriffen werden. So kann beispielsweise vorgesehen sein, dass bei sich widersprechenden Messdaten auf diese hinterlegten Daten zurückgegriffen wird. Bei Rückgriff auf diese Daten wird die Vorrichtung in einem Grundbetrieb betrieben. Es handelt sich dabei nicht um einen dynamisch adaptiven Betrieb. Während der Anwendung dieses Grundbetriebes findet keine Anpassung der hinterlegten anlagenspezifischen Grenzwerte statt. Allerdings kann auch eine adaptive Anpassung der hinterlegten Grenzwerte während des dynamischen Betriebes vorgesehen sein.
Bei einer Ausführungsvariante des Verfahrens zum Betrieb einer Siebvorrichtung ist vorgesehen, dass ein maximaler anlagenspezifischer Gutstofffluss hinterlegt wird/ist. Dadurch wird sichergestellt, dass Störungen erkannt werden können und durch hinterlegte Prozeduren behoben werden können.
Bei einer Ausführungsvariante des Verfahrens zum Betrieb einer Siebvorrichtung ist vorgesehen, dass in der Steuerung eine Werkseinstellung und/oder eine Grundeinstellung hinterlegt ist, wobei mit der Werkseinstellung und mit der Grundeinstellung ein Betrieb ohne adaptive Regelung möglich ist. Allerdings ist damit die Effizienz der Vorrichtung im Vergleich zum Betrieb mit adaptiver Regelung geringer.
Bei einer Ausführungsvariante des Verfahrens zum Betrieb einer Siebvorrichtung ist vorgesehen, dass bei einer Leistungsaufnahme des Rotorantriebes außerhalb eines hinterlegten Leistungsbereichs, insbesondere in dem Durchlaufzyklus, der Betrieb so lange anhand von Daten einer Grundeinstellung oder Werkseinstellung fortgeführt wird, bis die aufgenommenen Betriebsdaten wieder in dem hinterlegten Normbereich liegen.
Bei einer Ausführungsvariante des Verfahrens zum Betrieb einer Siebvorrichtung ist vorgesehen, dass bei einem Betriebsparameter außerhalb eines hinterlegten Normbereiches, das Verfahren unter Rückgriff auf eine vorbestimmte Anzahl an Zyklen fortgeführt wird und adaptiv eine Anpassung der verwendeten Betriebsparameter für diese Zyklen erfolgt. Damit soll erreicht werden, dass nicht bei jeder Abweichung aus dem Normbereich auf einen Grundbetrieb ohne adaptive Regelung zurückgegriffen wird. Lässt sich dadurch allerdings kein Betrieb in den hinterlegten Normbereichen innerhalb der vorbestimmten Anzahl an Zyklen erreichen, so wird in den Grundbetrieb gewechselt. Dadurch kann eine dauerhafte oder übermäßige Überlastung der Vorrichtung vermieden werden.
Bei einem Verfahren zum Betrieb einer Anlage mit mindestens einer ersten zyklisch betriebenen Siebvorrichtung und einer zweiten parallel angeordneten zyklisch betriebenen Siebvorrichtung, einem Pulper ist vorgesehen, dass die Zyklen der mindestens beiden Siebvorrichtung für eine Ausnutzung von Peripheriegeräten, wie eine nachgeschaltete Sortiertrommel, der Anlage aufeinander abgestimmt werden. Eine Abstimmung erfolgt in dem mindestens einer der Spülzyklen von den momentan andauernden Sequenzen verlängert wird und/oder mindestens einer der Durchlaufzyklen verkürzt wird. Dadurch können Peripheriegeräte optimal ausgenutzt werden und müssen nicht für jede Siebvorrichtung separat vorgesehen sein. So kann beispielsweise auf eine Pumpe für eine Zuführung von Fasersuspension gemeinsam zugegriffen werden. Auch kann eine Zuführung von Spülwasser zu zwei Siebvorrichtungen durch eine Pumpe ermöglicht werden.
Bei einer Ausführungsvariante des Verfahrens zum Betrieb einer Anlage mit einem Pulper und mindestens einer Siebvorrichtung ist vorgesehen, dass Fasersuspension in den Pulper zurückgeführt wird. Es ist vorgesehen, dass die Konsistenz und Menge des in den Pulper zurückgeführte Fasersuspension berücksichtigt wird für die Erreichung einer Stoffdichtenkonstanz im Pulper. Insbesondere in Abhängigkeit von der Konsistenz und des Zuflusses des in den Pulper zurückgeführten Fasersuspension kann eine Steuerung der Zuführung an Verdünnungswasser vorgesehen sein. Dadurch können Schwankungen der Stoffdichte der den Pulper verlassenden Fasersuspension minimiert werden. Insbesondere kann dadurch ein vorbestimmter Stoffdichtenbereich exakter eingehalten werden, wodurch eine nachfolgende Bearbeitung und Reinigung der Fasersuspension besser auf die Faserkonsistenz abgestimmt werden kann. So kann beispielsweise ein vorbestimmte Stoffdichtenkonsistenz von +/- 0,2% Absolutprozent eingehalten werden.
Anordnung mit einem Pulper und mindestens einer Siebvorrichtung wobei in der Zuführung von Spülwasser zur Siebvorrichtung ein Regelventil angeordnet ist. Das Regelventil ist für eine geregelte Zuführung an Spülwasser in die Siebvorrichtung vorgesehen. Dadurch kann eine Zufuhr an Spülwasser, insbesondere während des Spülzyklus, geregelt werden. Durch diese geregelte Spülwasserzuführung kann eine Überlastung des Rotorantriebes verhindert, aber zumindestens vermindert werden. Durch das Regelventil ist eine kontinuierliche Steigerung des zugeführten Spülwassers möglich.
In den Zyklen Spülzyklus und Austragszyklus, wird die Zuführung von Fasersuspension unterbrochen. Der Siebvorrichtung wird gezielt Spülwasser zugeführt. Durch das Spülwasser werden zunächst Fasern vermehrt ausgespült. Es hat sich herausgestellt, dass gerade diese Phase sehr anfällig für Überlastungen ist. Nicht nur die erforderliche Antriebsleistung für die Fasersuspension mit angereicherten Störstoffen, sondern auch der zugeführte Spülwasserzufluss wirkt auf den Rotor ein. Zwar dient das Spülwasser zur Verdünnung der in der Siebvorrichtung vorhandenen Fasersuspension, und es könnte die Vermutung bestehen, dass nun Fasern leichter durch das Sieb abfließen können, jedoch hat sich gezeigt, dass gerade dann überraschender Weise Überlastsituationen auftreten. Durch eine Reduktion des anfänglichen Spülwasserzuflusses lässt sich eine Überlastungssituation vermeiden. Eine zusätzliche Beaufschlagung des Rotors durch Spülwasser kann reduziert werden. Gutstoff kann durch das Sieb, auch wenn dieses durch Störstoffe eventuell teilweise abgedeckt sein sollte, abfließen. Dadurch kann zum einen die Spitzenbelastung des Antriebes des Rotors reduziert werden und auch die Gesamtbelastung des Antriebes in dem Spülzyklus reduziert werden.
Die Dauer des Spülzyklus kann adaptiv prädikativ verlängert werden und die Spülwassermenge pro Spülzyklus, vorzugsweise mit +/- 10% Abweichung von einer vorbestimmten Spülwassermenge, kann dennoch in dem Spülzyklus konstant gehalten werden. Dadurch kann ein guter Ertrag an Faserstoff durch Adaption des Spülzyklus erreicht werden. Dabei werden Mengen in Kubikmetern angegeben. Wird von einem Fluss, wie Zufluss, Durchfluss oder Abfluss, gesprochen so sind Volumen pro Zeit, häufig in Liter pro Minute angegeben, gemeint.
In einem sich an den Spülzyklus anschließenden Austragszyklus fließt Spülwasser mit einem vorbestimmten maximalen Zufluss zu. Dadurch wird die in der Siebvorrichtung verbliebene Suspension mit aufkonzentriertem Störstoffanteil aus der Siebvorrichtung herausgespült. Die Gutstoffabführung ist geschlossen
Bei einer Ausführungsvariante ist vorgesehen die Dauer des Austragszyklus in Abhängigkeit von der Leistungsaufnahme des Rotors anzupassen. Dadurch kann ein verbesserter Austrag von Störstoffen erreicht werden. Andererseits soll der Austragszyklus nur so lange andauern, wie merklich Störstoffe ausgetragen werden. So kann beispielsweise eine Unterschreitung einer vorbestimmten Leistungsaufnahme des Rotors als Indiz für eine ausreichend von Störstoffen gereinigte Siebvorrichtung herangezogen werden.
In einigen Anwendungsfällen hat es sich als vorteilhaft herausgestellt die Dauer der Zyklen in einem vorbestimmten Zeitrahmen in Abhängigkeit von mindestens dem Parameter der Leistungsaufnahme des Rotors variieren zu lassen. Dadurch kann verharren in einem Betriebsschritt bei fehlerhaften Betriebsdaten verhindert werden.
Je besser der Austrag an Störstoffen, desto effizienter kann der darauffolgende Durchlaufzyklus erfolgen. Dadurch kann die Antriebsleistung des Rotors reduziert werden, weil Störstoffe nicht unnötig lange in der Siebvorrichtung verweilen. Darüber hinaus kommt noch der positive Effekt hinzu, dass die Störstoffe kürzere Zeit dem Rotor ausgesetzt sind und damit ein Verreiben durch den Rotor verhindert, zumindestens vermindert ist.
Es hat sich als vorteilhaft herausgestellt, dass die Steigerung des Zuflusses an Spülwasser im Spülzyklus adaptiv in Abhängigkeit von der aktuellen Last nur erfolgt, solange die maximale Leistungsaufnahme unterhalb von einem vorbestimmten maximalen oberen Grenzwert liegt. Bei Überschreiten dieses oberen Grenzwertes ist eine Überlastungssituation des Rotorantriebes gegeben. Durch Ausbleiben der Zuführung der maximalen Spülwassermenge können Überlastungssituationen des Antriebes des Rotors verhindert, das Auftreten zumindestens vermindert und die Überlast vermindert werden.
So kann zum Beispiel der Zufluss an Spülwasser im Spülzyklus während der ersten 5 Sekunden, maximal während der ersten 20 Sekunden, ab einem vorbestimmten Grenzwert, gegenüber dem maximalen Zufluss an Spülwasser reduziert sein. Dieser Grenzwert liegt unterhalb des maximalen oberen Grenzwertes. Es soll damit verhindert werden, dass eine Überschreitung des maximal oberen Grenzwertes erfolgt.
Es hat sich als vorteilhaft herausgestellt, dass bei reduziertem Zufluss an Spülwasser der Zufluss auf minimal 20% des maximalen Zuflusses an Spülwasser im Spülzyklus reduziert wird. In einer vorteilhaften Betriebsvariante bleibt die Spülwassermenge wie vorbestimmt. Somit wird der Spülzyklus zeitlich verlängert und damit eine konstante Spülwassermenge für das Ausspülen von Fasern aufgewendet. Dadurch können immer noch Fasern ausgespült werden und einer Überlastung des Rotorantriebes entgegengewirkt werden.
In einer Ausführungsvariante kann vorgesehen sein, dass ein Spülen adaptiv prädikativ aus aktueller Störstofflast basierend auf der Antriebsleitung des Rotors so lange erfolgt, bis voraussichtliche ein vorbestimmter unterer Grenzwert der Leistungsaufnahme erreicht ist. Dadurch kann sichergestellt werden, dass ein Großteil der Störstoffe herausgespült wurde. Damit liegt wieder eine gute Ausgangsituation und damit Füllkapazität der Siebvorrichtung, für eine anschließende Reinigung von Fasersuspension in dem Durchlaufzyklus und den darauffolgenden Zyklen vor.
Adaptiv bedeutet hier anpassend Es ist eine Anpassung aufgrund der detektierten Betriebsparameter.
Als prädikativ wird eine vorhersagende Sollwertanpassung und deren Regelung angesehen. Insbesondere können dabei die vorhergehenden Zyklen 1 bis 50 herangezogen werden.
Es kann vorgesehen sein, dass in Abhängigkeit von der Leistungsaufnahme am Ende des Austragszyklus oberhalb eines unteren Grenzwertes eine Verkürzung der Länge des sich anschließenden oder des darauffolgenden neu beginnenden Durchlaufzyklus des Eintrages an Fasersuspension erfolgt. Die Antriebsleistung des Rotors am Ende der Austragszyklus gibt einen Hinweis auf verbliebenen Störstoff. Dieser Störstoff kann auf eine hohe Störstofflast der der Siebvorrichtung zugeführten Fasersuspension zurückgehen. Es kann aber auch eine hohe Störstofflast sich in der Siebvorrichtung angesammelt haben aufgrund eines zeitlich langen vorausgegangenen Durchlaufzyklus.
Durch die Möglichkeit dynamisch auf Störstofflast zu reagieren, kann die Effizienz der Siebvorrichtung gesteigert werden. Ist eine geringe Störstofflast in der im Durchlaufzyklus zugeführten Fasersuspension vorhanden, so können Durchlaufzyklen verlängert werden, ohne dass dadurch eine Überlastung des Antriebes des Rotors riskiert wird.
Andererseits können Durchlaufzyklen zeitlich verkürzt werden, wenn die Störstofflast hoch ist. Das kann anhand der Schnelligkeit einer Steigerung der Antriebsleistung des Rotors erkannt werden. Dann wird Störstoff häufiger ausgetragen und einer Überlastung des Rotorantriebes entgegengewirkt, so wirkt es sich auf die Lebensdauer der Siebvorrichtung vorteilhaft aus.
Ist vorgesehen, dass der Gutstoff wieder dem Pulper zugeführt wird, so kann durch häufigeres Ausschleusen von Störstoffen in der Siebvorrichtung auch erreicht werden, dass eine Störstofflast im Pulper schneller abgebaut wird. Es wird dadurch eine geringere Zerkleinerung im Pulper erreicht. Eine Zerkleinerung hätte zur Folge, dass die zerkleinerten Störstoffe in nachfolgenden Reinigungsprozessstufen als erhöhte Belastung zu tage treten würden und ggf. die finale Gutstoffqualität negativ beeinflussen könnten.
In einer Verfahrensvariante ist vorgesehen, dass in Abhängigkeit von der Leistungsaufnahme am Ende des Austragszyklus die Menge und auch der Zufluss an zugeführter Fasersuspension reduziert wird. Dadurch kann der neue Störstoffeintrag pro Zeitintervall als auch die Menge des in diesem Zyklus insgesamt zugeführter Fasersuspension und dem damit verbundenen Störstoff in der Siebvorrichtung am Ende der Durchlaufzeit reduziert werden. Damit können besonders effektiv Überlastungssituationen entgegengewirkt werden.
Erfindungsgemäß zeichnet sich die Anordnung mit einem Siebvorrichtung dadurch aus, dass die Anordnung ein regelbares Ventil in der Spülwasserzuführung für eine Einstellung des Zuflusses an Spülwasser aufweist. Dadurch wird es möglich den Zufluss des Spülwassers dynamisch zu regeln. Durch eine Steuerung kann die Antriebsleistung des Rotorantriebes erfasst werden. Zur Vermeidung von Überlastsituationen ist es nun möglich durch das Regelventil den Zufluss an Spülwasser in Abhängigkeit von der Antriebsleistung des Rotors zu reduzieren. Dafür können in der Steuerung Kennlinien hinterlegt sein oder auch eingelernt werden.
Bei einer Ausführungsvariante, bei der ein Pulper der Siebvorrichtung vorgelagert ist, ist vorgesehen, dass die Steuerung nach einer vorbestimmten Anzahl an Zyklen mit einer einen in der Steuerung hinterlegten Grenzwert überschreitenden Leistungsaufnahme des Rotors der Siebvorrichtung die Zufuhr an Material in den Pulper zu reduzieren. Dadurch wird einer Überlastung der Faseraufbereitung entgegengewirkt. Die Geschwindigkeit einer Aufbereitung zu einem Gutstoff von aufzubereitendem Altpapier kann so an die Qualität des dem Pulper zugeführten Altpapieres angepasst werden.
Durch ein Computerprogrammprodukt kann eine bestehende Anlage mit einem Pulper und mindestens einer darauffolgenden zyklisch betriebenen Siebvorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der zuvor beschriebenen erfindungsgemäßen Verfahren nachgerüstet werden. Damit kann die Effizienz von Altanlagen gesteigert werden.
Anhand von Ausführungsbeispielen werden weitere vorteilhafte Merkmale der Erfindung erläutert unter Bezugnahme auf die Zeichnungen.

1 schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Anlage
2 schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Anlage mit kontinuierlich betriebenem Pulper
3 schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Anlage mit zwei parallel angeordneten Siebvorrichtungen
4 Schematische Darstellung einer Regelung
5 Betriebsmesskurven in schematischer Darstellung
1. a) Antriebsleistung Pumpe
2. b) Gutstoffaustrag
3. c) Antriebsleistung Rotor der Siebvorrichtung 50
4. d) Volumen des zugeführten Verdünnungs-/Waschwasser

In den 1, 2 und 3 sind Anlagenbeispiele von Anordnungen 1 für die Erzeugung einer Fasersuspension dargestellt. Die Problematik bei der Fasergewinnung aus Altpapier besteht darin, möglichst die Störstoffe auszutragen. Jedoch soll eine mit der Abführung von Störstoffen verbundene Abführung von Fasern geringgehalten werden.
Über ein Förderband 11 wird Papierstoff, auch als Altpapier bezeichnet, hier als Altpapierballen 13 dargestellt, einem Stoffauflöser 20 zugeführt. Stoffauflöser 20 werden hier im Folgenden auch als Pulper 20 bezeichnet. Im Pulper 20 wird z.B. Altpapier als Papierstoff mit Wasser vermischt und in eine Fasersuspension überführt. Dafür wird dem Pulper 20 Verdünnungswasser über eine regelbare Wasserversorgung 10 und die Zuführung 15 zugeführt. Außerdem wird dem Pulper 20 weiter als Gutstoff klassifizierte Suspension aus einer dem Pulper 20 nachgeschaltete Siebvorrichtung 50 und Nachsortiervorrichtung 70 zugeführt. Auf die Siebvorrichtung 50 und die Nachsortiervorrichtung 70 wird später noch detailliert eingegangen.
Der Pulper 20 ist in seinem Bodenbereich mit einem Sieb 29 ausgestattet, durch das ein Teil der Suspension in den Ringraum gelangen kann. Oberhalb des Siebes 29 ist ein Rotor 25 angeordnet, durch den zum einen das Papierstoff-Wassergemisch in Rotation versetzt wird und zum anderen das Sieb 29 freigehalten wird. Der Rotor 25 wird durch den Antrieb 27 angetrieben. Die durch das Sieb 25 gelangte Fasersuspension wird über eine Gutstoffabführung 21 abgeleitet. Der über eine Störstoffabführung 23 abgeführte Anteil der im Pulper 20 erzeugten Suspension, wird in einen Sammelbehälter 30 mit einem Störstoffauslass 31 geleitet. In dem Sammelbehälter 30 kann in der eingeleiteten Fasersuspension enthaltener grober Schwerschmutz separiert werden. Im Sammelbehälter 30 wird zur effektiveren Schwerteilabscheidung die Suspension idealerweise auf 3,5% verdünnt. Der grobe Schwerschmutz sinkt im Sammelbehälter 30 ab und wird direkt durch eine automatisch gesteuerte Schmutzschleuse mit Störstoffauslass 31 ausgeschieden. Es kann vorgesehen sein, dass in die Schmutzschleuse zusätzlich Verdünnungswasser zur besseren Faserrückspülung zugegeben wird.
In dem oberen Bereich des Sammelbehälters ist ein Abzug 33 für Suspension vorgesehen. Aus diesem oberen Bereich des Sammelbehälters 30 wird Fasersuspension entnommen. Diese Fasersuspension wird mittels einer Pumpe 40 zur weiteren Behandlung über eine Leitung und eine Zuführung 52 der Siebvorrichtung 50 mit dem Gehäuse 51 zugeleitet. Es handelt sich bei der Pumpe 40 um eine Spezialpumpe für störstoffbeladene Fasersuspension. Durch diese Pumpe 40 kann aus dem Pulper die Störstoffsuspension weitgehend verstopfungsfrei und zuverlässig in die Siebvorrichtung 50 gefördert werden. Diese Pumpe 40 ist mit großen Stutzen-Durchmesser und einem Freistromlaufrad für ein verstopfungsfreies Pumpen von Fasersuspensionen mit hohem Störstoffanteil ausgelegt. Insbesondere kann das Laufrad durch eine Aufpanzerung für eine besonders hohe Widerstandsfähigkeit optimiert sein. Ein Antrieb 45 mit Frequenzumrichter ermöglicht eine optimierte Pumpendrehzahl für einen diskontinuierlichen Pumpbetrieb. Dadurch kann der durch die Pumpe 40 geförderte Volumenstrom, auch als Fluss bezeichnet, geregelt, vorzugsweise stufenlos geregelt werden.
Der Gutstoff aus dem Sammelbehälter gelangt zur Weiterverarbeitung in die nachgeschaltete Siebvorrichtung 50. Hier handelt es sich um eine zyklisch betriebene Siebvorrichtung. In dem Gehäuse ist ein Sieb 57 vorgesehen. Vor dem Sieb 57 ist ein Rotor 58 angeordnet. Durch den Rotor 58 wird die in das Gehäuse 51 der Siebvorrichtung eingeleitete Fasersuspension vor dem Sieb 57 in Rotation versetzt. Der Rotor wird durch einen Antrieb 59 angetrieben. Ein Anteil der zugeführten Fasersuspension passiert das Sieb 57 und wird über eine Gutstoffabführung 67 aus der Siebvorrichtung abgeführt. In 5 ist der Abfluss des aus der Siebvorrichtung abgeführte Gutstoff über die Zeit grafisch dargestellt. Darüber hinaus ist in 5 die Leistungsaufnahme des Antriebs 59 des Rotors über die Zeit grafisch dargestellt.
Es gibt einen Zyklus für die Zuführung von Fasersuspension, auch als Durchlaufzyklus bezeichnet. Im Durchlaufzyklus 117 wird Fasersuspension der Siebvorrichtung 50 zugeführt. Durch den Rotor 58 wird die Suspension in Rotation versetzt. Der Rotor 58 ist vor einem Sieb 57 angeordnet. Gelöste Fasern passieren das Sieb 57. Es liegt ein Differenzdruck an, der den Abfluss von gelösten Fasern durch das Sieb 57 befördert. Die Gutstoffabführung 67 für den Abfluss des Gutstoffes mit dem Schaltventil 69, siehe 4, ist geöffnet. Die Störstoffabführung 66 mit dem Schaltventil 56, siehe 4, ist geschlossen. Dadurch werden in der Fasersuspension in der Siebvorrichtung 50 vor dem Sieb 57 Störstoffe aufkonzentriert.
Für eine vermehrte Bearbeitung dieser Suspension in der Siebvorrichtung 50 kann vorgesehen sein, dass die Zuführung von Fasersuspension unterbrochen wird. Dafür ist das Schaltventil 53, siehe 4, vorgesehen. Die in der Siebvorrichtung 50 befindliche Suspension wird durch die Bewegung in der Siebvorrichtung 50 bearbeitet. Das Ventil 56 der Störstoffabführung 66 ist weiterhin geschlossen und die Gutstoffabführung ist geöffnet. Durch die Bewegung der Suspension können in der Suspension vorhandene Faserklumpen gelöst werden. Die gelösten Fasern können das Sieb passieren und über die Gutstoffabführung 67 abfließen. Dieser Zyklus wird auch als Nachauflösezyklus 119 bezeichnet.
An den Nachauflösezyklus 119 oder den Durchlaufzyklus 117 schließt sich ein Spülzyklus 127 an. Im Spülzyklus 127 ist eine Zuführung von Spülwasser vorgesehen. Das Spülwasser wird durch die Wasserversorgung 10 bereitgestellt. Der Zufluss in die Siebvorrichtung 50 erfolgt über ein Regelventil 65. Durch das Regelventil 65 ist der Zufluss regelbar. In Abhängigkeit von der Leistungsaufnahme 162 des Rotors kann der Zufluss 152 an Spülwasser geregelt werden. In Abhängigkeit von der Antriebsleistung des Rotors 58 der Siebvorrichtung 50 vor dem Spülzyklus 127 wird die der Zufluss an Spülwasser anfänglich gedrosselt. Dadurch wird eine Überlastung des Antriebes des Rotors verhindert beziehungsweise zumindestens vermindert werden.
Eine Steuerung der zugeführten Spülwasserzufluss könnte auch über einen regelbaren Antrieb der Pumpe 60 für die Spülwasserzuführung erfolgen. Während dieses Zyklus wird Fasersuspension noch über eine Gutstoffabführung 67 vermehrt ausgespült.
An den Spülzyklus 127 schließt sich ein Austragszyklus 137 an. Die Suspension mit den aufkonzentrierten Störstoffen wird aus dem Gehäuse 51 der Siebvorrichtung 50 abgeführt. Dafür wird die Störstoffabführung 66, Ventil 56, geöffnet. Dabei können sich die Zyklen Durchlaufzyklus und Spülzyklus überlappen oder auch rein seriell ausgeführt werden. Durch eine Steuerung 100 kann die Länge des jeweiligen Zyklus verändert und dadurch dem jeweiligen Verschmutzungsgrad oder auch der Papiergüte des Altpapiers angepasst werden. Die durch die Siebvorrichtung 50 extrahierte Fraktion an Gutstoff wird über eine Zuführung 17 wieder dem Pulper 20 zugeführt. Die in der Siebvorrichtung 50 extrahierte Fraktion an Störstoff wird einer Nachsortiervorrichtung 70 zugeführt.
In der Nachsortiervorrichtung 70 ist eine weitere Auswaschung von in dem Störstoff noch vorhandenen Fasern vorgesehen. Hier umfasst die Nachsortiervorrichtung 70 eine Siebtrommel und eine Verdünnungswasserzufuhr 75. Durch Rotation der Trommel wird die eingeleitete Fraktion in Rotation versetzt und auch axial bewegt. Fasern gelangen durch Öffnungen der Trommeln zusammen mit Spülwasser zu einer Gutstoffabführung 73 und werden über eine Zuführung 19 von der Nachsortiereinrichtung 70 dem Pulper 20 zugeführt. Der das Sieb nicht passierende Anteil wird als Störstoff über eine Störstoffabführung 76 abgeführt. Auch bei der Nachsortiervorrichtung 70 kann der Zufluss an Spülwasser geregelt werden. Insbesondere kann in Abhängigkeit von der Antriebsleistung der Trommel die Spülwassermenge geregelt werden, um eine Überlastung des Antriebes der Trommel zu vermeiden.
Bei der in 2 gezeigten Anordnung 1 wird die in dem Pulper 20 erzeugte Fasersuspension direkt einer nachgeschalteten Siebvorrichtung 50 zyklisch zugeführt. Der Gutstoff der Siebvorrichtung 50 wird einem großen Sammelbehälter 68 zugeführt und der von der Siebvorrichtung 50 separierte Störstoff wird über eine Pumpe 40 einem Sammelbehälter 30 mit Störstoffauslass 31 zugeführt. Von dem Sammelbehälter 30 kann über einen Abzug 33 kontinuierlich Suspension einer Nachsortiervorrichtung 70 über eine Zuführung 71 zugeführt werden. Diese Nachsortiereinrichtung 70 entspricht der anhand von 1 beschriebenen Nachsortiereinrichtung 70. Hier wird der von der Nachsortiereinrichtung 70 extrahierte Gutstoff über die Gutstoffabführung 73 dem Pulper 20 zugeführt. Der in der Nachsortiereinrichtung 70 nicht als Gutstoff verbleibende Anteil wird über eine Störstoffabführung 76 abgeführt.
In 3 ist eine weitere Variante einer Anlage für eine Faseraufbereitung gezeigt. Diese Anlage unterscheidet sich von der in 1 gezeigten Anlage dadurch, dass zwei Siebvorrichtungen 50, 250 parallel zueinander angeordnet sind. Die Funktionsweise der Siebvorrichtungen 50, 250 unterscheidet sich nicht von der Funktionsweise der Siebvorrichtung 50 aus 1. Die zweite Siebvorrichtung weist auch ein Gehäuse 251, eine Zuführung für Suspension 252, einen Antrieb 259 eine Zuführung für Spülwasser 261, eine Störstoffabführung 266 und eine Gutstoffabführung 267 auf. Für einen effizienten Betrieb sind die Zyklen der beiden Siebvorrichtungen aufeinander abgestimmt. Es ist nur eine Pumpe 40 vorgesehen, durch die der ersten Siebvorrichtung 50 oder die zweiten Siebvorrichtung 250 Fasersuspension zugeführt wird. So ist auch eine gemeinsame Versorgung mit Spülwasser vorgesehen. Der Störstoff aus den Siebvorrichtungen wird einer Nachsortiervorrichtung 70 zugeführt.
In 4 ist eine Ausführung einer Steuerung 100 für eine Siebvorrichtung 50 näher dargestellt. Die Steuerung 100 steuert zum einen den Motor 45 der Pumpe 40. Dafür ist eine Pumpensteuerung 140 vorgesehen. Die Pumpensteuerung 140 gibt einen Soll-Wert und einen Ist-Wert der Antriebsfrequenz der Pumpe und eine Antriebsleistung 144 aus. Ziel ist es einen maximalen Durchfluss im Durchlaufzyklus ohne Überlast des Antriebes, bei sich ändernden Randbedingungen wie Vordruck und Störstoffgehalt, sicherzustellen. Hier wird über die Pumpe 40 die Zufuhr an Suspension in die Siebvorrichtung 50 geregelt. Für die Zufuhr an Spülwasser und des Zuflusses an Spülwasser ist eine Steuerung 150 für die Wasserpumpe 60 vorgesehen. Über diese Steuerung kann das in der Wasserzuführung 61 vorgesehene Ventil 65 gesteuert werden. Dabei ist das Ventil 65 ein regelbares Ventil. Durch dieses Ventil 65 kann der Zufluss an zugeführtem Spülwasser geregelt oder gesteuert werden. Die Steuerung 150 der Pumpe 60 des Spülwassers umfasst einen Soll-Wert einer Förderleistung und einen Grundwert der Förderleistung der Wasserpumpe 60. Darüber hinaus wird die aktuelle Antriebsleistung erfasst.
Zur Steuerung der Pumpe 60 des Spülwassers und zur Steuerung des Spülwasserflusses und der Menge in dem jeweiligen Zyklus, insbesondere während Spülzyklus, gehen Werte der Antriebsleistung 117 des Antriebes 59 des Rotors 58 der Siebvorrichtung 50 mit ein. Anhand von 4 und 5 wird die Regelung in Abhängigkeit der Antriebsleistung des Rotors 58 näher beschrieben.
Durch die Steuerung 100 kann eine dynamische Anpassung der Dauer einzelner Zyklen und eine Anpassung an zugeführter Menge pro Zeit von Suspension, Spülwasser erfolgen.
Die Steuerung 110 erfasst den Durchlaufzyklus 117. Der Durchlaufzyklus ist die Zeitpanne, in der Fasersuspension der Siebvorrichtung 50 zugeführt wird. Es ist ein Grundwert einer Zeitdauer für einen Durchlaufzyklus vorgegeben und ein Soll-Wert einer Zeitdauer eines Durchlaufzyklus wird adaptiv-prädiktiv vorgegeben. Eine adaptive-prädiktive Vorgabe ist eine sich in Abhängigkeit von Parametern anpassende vorhersagende Voreinstellung. Eine adaptive-prädiktive Steuerung kann basieren auf hinterlegten Kennlinien oder es kann durch eine adaptiv lernende Steuerung vorgesehen sein. Sind anfänglich keine Werte oder Kennlinien vorhanden, so ist ein anfängliches Einlernen erforderlich. Anschließend kann eine selbstlernende Anpassung von Grund-Werten als auch von Soll-Werten vorgesehen sein.
Es können in der Steuerung auch für vorbestimmte Güten an Altpapier verschiedene Grund-Werte/Ausgangswerte hinterlegt sein. Die Dauer der Zyklen und Zuflüsse von Spülwasser und Suspension wird durch die Steuerung 100 geregelt. Ein ermittelter Soll-Wert wird für die einzelnen Zyklen durch die Steuerung bereitgestellt. Dabei fließt wird insbesondere die Leistungsaufnahme des Rotorantriebes 58 der Siebvorrichtung mit ein. Es kann vorgesehen sein, dass die zeitliche Dauer der Durchlaufzyklus in Abhängigkeit von der minimalen Leistungsaufnahme des Rotors im Spülzyklus geregelt wird. Darüber hinaus kann vorgesehen werden, dass die Qualität und/oder auch die Menge an ausgetragenem Gutstoff mit eingehen. Eine Anpassung eines Durchlaufzyklus im Bereich 15 Sec. bis 150 sec, vorzugsweise im Bereich von 60 bis 120 sec. hat sich als geeigneter Regelbereich herausgestellt. Bei einem gleichen Aufbau wurde im statischen Betrieb als Zeitdauer für den Durchlaufzyklus 50 sec. vorgegeben. Hier ist die Effizienzsteigerung durch einen dynamischen Betrieb ersichtlich. Auf die Werte vom statischen Betrieb kann bei unstimmigen Messwerten zurückgegriffen werden, um zunächst einen Betrieb fortzuführen.
Für die Regelung des Spülzyklus 127 ist die Steuerung 120 vorgesehen. Im Spülzyklus 120 wird Spülwasser in die Siebvorrichtung gegeben mit dem Ziel, aus der vor dem Sieb befindlichen, mit Störstoffen angereicherten Suspension Fasern auszuspülen bzw. auszuwaschen. Es wird keine Fasersuspension mehr durch die Pumpe 40 zugeführt. Das Schaltventil 53 ist oder wird geschlossen. Das Ventil 69 der Abführung des Gutstoffes ist noch geöffnet. In der Steuerung ist eine Regelung des Spülzyklus 127 vorgesehen. Es ist eine Ist-Spülzeit gegeben und es ist ein Grundwert einer Spülzeit hinterlegt. Neben der Zeitdauer des Spülzyklus wird auch der Fluss an zugeführtem Spülwasser in Abhängigkeit von einer aufgenommenen oder erfassten Leistungsaufnahme des Antriebes 59 des Rotors 58 geregelt. Für den Rotorantrieb ist die Steuerung 160 vorgesehen. Der Spülzyklus kann auch als Waschzyklus bezeichnet werden. In diesem Zyklus werden Fasern aus der in der Siebvorrichtung vorhandenen Suspension mittels des zugeführten Spülwassers vermehrt heraus gewaschen. Es wird keine Suspension der Siebvorrichtung 50 zugeführt.
Für die Regelung des Zuflusses an Spülwasser ist dem Antrieb der Pumpe 60 eine Steuerung 150 zugeordnet. In der Steuerung der Pumpe ist für das Spülwasser ein Maximalwert 154 vorgesehen. Ein Zufluss an Spülwasser kann von einem anfänglich niedrigen Wert im Laufe eines Zyklus bis auf den Maximalwert gesteigert werden, wie in 5 dargestellt. Es ist ein Grundwert für Dauer von Spülzyklus 127 und Austragszyklus 137 hinterlegt Es hat sich eine Dauer von 15 sec. bis 50 sec. als dynamischer Bereich für den Spülzyklus 127 als geeignet herausgestellt. Im Vergleich dazu sind in einem statischen Betrieb eine Dauer von 15 sec. vorgesehen. Durch die Verlängerung kann ein guter Ertrag von Fasern erzielt werden.
Auf den Spülzyklus folgt ein Austragszyklus 137. Der Austragszyklus 137 wird durch die Steuerung 130 für den Austragszyklus geregelt. Das Regelventil 65 ist während des Austragszyklus 137 geöffnet. Das Ventil 56 für den Austrag an Störstoff ist oder wird geöffnet und das Ventil 69 für die Gutstoffabführung ist geschlossen. Es ist ein Zuführen an Fasersuspension durch das Ventil 53 unterbunden. In dem Austragszyklus 137 wird der Siebvorrichtung ein maximaler Zufluss an Spülwasser zugeführt, um ein gutes Ausspülen der mit Störstoffen angereicherten Suspension zu erreichen. Es sind im dynamischen Betrieb Zeitspannen im Bereich von 15 bis 35 sec. in der Steuerung hinterlegt. Bei einem statischen Betrieb ist als vorbestimmte konstante Zeit 35 sec. hinterlegt. Da die Störstoffe aus der Siebvorrichtung im Austragszyklus 137 heraus befördert werden, wird dieser Zyklus auch häufig als Rejektzyklus bezeichnet.
Fällt die Antriebsleistung des Rotor 58 im Austragszyklus 137 und auch in dem einsetzenden Durchlaufzyklus 117 nicht unter einen vorbestimmten unteren Grenzwert, Pfeil in 5, so verkürzt die Steuerung daraufhin den Durchlaufzyklus 117 in dem nächsten neu beginnenden Durchlaufzyklus 117. Im nächsten Zyklus wird der darauffolgende Austragszyklus und damit die Zeitdauer für eine Rejektaustrag, verlängert. Aufgrund der Trägheit der Siebvorrichtung 50 ist ein sofortiger Eingriff in einen bereits begonnen Durchlaufzyklus117 bei den derzeit verfügbaren Siebvorrichtungen 50 noch nicht möglich. Überschreitet allerdings die Antriebsleistung 162 des Rotors 58 einen vorbestimmten Grenzwert, so wird ein Alarm ausgegeben.
In 5 sind exemplarisch zeitliche Verläufe dargestellt. Es ist der Zufluss an Fasersuspension 112 und der Abfluss an Gutstoff 114, die Leistungsaufnahme 162 des Antriebes des Rotors 58 und der Zufluss an Spülwasser 152 in Relation zueinander und über die Zeit dargestellt. Aus dem zeitlichen Verlauf des Zuflusses an Spülwasser ist ein reduzierter Zufluss 158 an Spülwasser zu ersehen. Im Austragszyklus 137 wird der maximale Zufluss an Spülwasser 154 zugeführt. Die Zyklen wie Duchlaufzyklus 117, Nachauflösezyklus 119, Spülzyklus 127 und Austragszyklus 137 sind eingetragen.
Durch dieses Verfahren ist es möglich die Ausbeute an Fasern und die Menge an gereinigter Suspension dynamisch an die Güte der zugeführten Suspension anzupassen. Der Spülzyklus 127 kann in der Dauer und in der zugeführten Menge an Spülwasser dynamisch angepasst werden.
Bezugszeichenliste

1: Anlage für die Erzeugung einer Fasersuspension
10: Wasserversorgung
11: Förderband
13: Altpapierballen
15: Zuführung Verdünnungswasser
17: Zuführung Gutstoff aus Siebvorrichtung
19: Zuführung Gutstoff aus Nachsortiervorrichtung
20: Stoffauflöser, Pulper
21: Gutstoffabführung- Pulper
23: Störstoffabführung-Pulper
25: Rotor-Pulper
27: Antrieb-Pulper
29: Sieb-Pulper
30: Sammelbehälter
31: Auslass Störstoff Sammelbehälter
33: Abzug Suspension Sammelbehälter
40: Pumpe
45: Pumpenantrieb
50: Siebvorrichtung
51: Gehäuse
52: Zuführung- Siebvorrichtung
53: Schaltventil Suspensionszuführung
56: Schaltventil Störstoffabführung
57: Sieb (Siebvorrichtung)
58: Rotor (Siebvorrichtung)
59: Antrieb - Siebvorrichtung
60: Pumpe für Spülwasser
61: Wasserzuführung
65: Regelventil Wasserzuführung
66: Störstoffabführung
67: Gutstoffabführung
68: Großer Sammelbehälter - Gutstoff Siebvorrichtung
69: Schaltventil Gutstoffabführung Siebvorrichtung
70: Nachsortiervorrichtung
71: Zuführung der Nachsortierung
73: Gutstoffabführung
75: Verdünnungswasserzuführung
76: Störstoffabführung
100: Steuerung
110: Durchlaufzyklus-Steuerung
112: Zufluss Suspension
114: Abfluss Gutstoff
117: Durchlaufzyklus
119: Nachauflösezyklus
120: Spülzyklus-Steuerung
127: Spülzyklus, Waschzyklus
130: Steuerung Austragszyklus Steuerung
137: Austragszyklus, Rejektzyklus
140: Pumpensteuerung (Fasersuspension)
150: Steuerung Zuführung Spülwasser (Fluss und Menge)
151: 2te Siebvorrichtung
152: Zufluss Spülwasser
154: Spülwasser Zufluss maximal
158: Verminderte Spülwassermenge
160: Steuerung Rotorantrieb
162: Leistungsaufnahme Rotorantrieb
250: 2-te Siebvorrichtung
251: Gehäuse 2-te Siebvorrichtung
252: Zuführung 2-te Siebvorrichtung
259: Antrieb 2-ten Siebvorrichtung
261: Spülwasserzuführung
266: Störstoffabführung
267: Gutstoffabführung

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102021103233 [0006]
EP 2104766 A1 [0009]

Claims

Verfahren zum Betreiben einer Siebvorrichtung (50, 250) zur Reinigung einer Fasersuspension mit einem in einem Gehäuse (51, 251) der Siebvorrichtung (50, 250) angeordneten Rotor (58) und Sieb (57), wobei Fasersuspension und Spülwasser der Siebvorrichtung (50) zugeführt werden und der über das Sieb (57) hindurch passierte Anteil der Fasersuspension über eine Gutstoffabführung (67, 267) abgeführt wird dadurch gekennzeichnet, dass in Abhängigkeit von der Leistungsaufnahme (162) des Rotorantriebes (59, 259) ein Zufluss in die Siebvorrichtung (50, 250) und/oder eine Zykluszeitdauer geregelt wird.
Verfahren zum Betrieb einer Siebvorrichtung (50, 250) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in Abhängigkeit von der Leistungsaufnahme (162) des Rotorantriebes (59, 259) die Zykluszeitdauer zumindestens eines nachfolgenden Zyklus wie Durchlaufzyklus (117), Nachauflösezyklus (119), Spülzyklus (127) oder Austragszyklus (137) geregelt wird.
Verfahren zum Betreiben einer Siebvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer einen vorbestimmten Grenzwert überschreitenden Leistungsaufnahme (162) des Rotorantriebes (59, 259) der Zufluss an Spülwasser zumindestens zu Beginn eines darauf nachfolgenden Spülzyklus (127) gegenüber einem maximal möglichen Zufluss an Spülwasser (154) reduziert ist.
Verfahren zum Betrieb einer Siebvorrichtung (50, 250) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich oder alternativ in Abhängigkeit vom Durchfluss an Gutstoff eine Zykluszeitdauer des Durchlaufzyklus (117) und/oder des Spülzyklus (127) geregelt wird.
Verfahren zum Betrieb einer Siebvorrichtung (50, 250) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Einlaufdruck und/oder ein Differenzdruck zum Druck der Gutstoffabführung bei der Regelung von einer nachfolgenden Zykluszeitdauer berücksichtigt wird.
Verfahren zum Betrieb einer Siebvorrichtung (50, 250) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer Inbetriebnahme anlagenspezifische Grenzwerte eingelesen werden oder manuell eingegeben werden.
Verfahren zum Betrieb einer Siebvorrichtung (50, 250) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass ein maximaler anlagenspezifischer Gutstofffluss hinterlegt wird oder hinterlegt ist.
Verfahren zum Betrieb einer Siebvorrichtung (50) nach einem der Ansprüche 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass in der Steuerung (100) eine Werkeinstellung und/oder eine Grundeinstellung hinterlegt ist, wobei mit der Werkeinstellung und mit der Grundeinstellung ein Betrieb ohne adaptive Regelung möglich ist.
Verfahren zum Betrieb einer Siebvorrichtung (50, 250) nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer Leistungsaufnahme des Rotorantriebes (59, 259) außerhalb eines hinterlegten Leistungsbereichs, insbesondere in dem Durchlaufzyklus (137), der Betrieb so lange anhand von Daten einer Grundeinstellung oder Werkseinstellung fortgeführt wird, bis die aufgenommenen Betriebsdaten wieder in dem hinterlegten Normbereich liegen.
Verfahren zum Betrieb einer Siebvorrichtung (50, 250) nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass bei einem Betriebsparameter außerhalb eines hinterlegten Normbereiches, das Verfahren unter Rückgriff auf eine vorbestimmte Anzahl an Zyklen fortgeführt wird und adaptiv eine Anpassung der verwendeten Betriebsparameter für die Zyklen erfolgt.
Verfahren zum Betrieb einer Anlage mit mindestens einer ersten zyklisch betriebenen Siebvorrichtung (50) und einer zweiten parallel angeordneten zyklisch betriebenen Siebvorrichtung (250) einem Pulper (20) dadurch gekennzeichnet, dass die Zyklen der mindestens beiden Siebvorrichtung (50, 250) für eine Ausnutzung von Peripheriegeräten (70, 40, 60) der Anlage (1) aufeinander abgestimmt werden, in dem mindestens der Spülzyklus (127) von den momentan andauernden Sequenzen verlängert wird und/oder mindestens der Durchlaufzyklus (117) verkürzt wird.
Verfahren zum Betrieb einer Anlage (1) mit einem Pulper (20) und mit mindestens einer Siebvorrichtung (50, 250) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei Fasersuspension in den Pulper (20) zurückgeführt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Konsistenz und Menge des in den Pulper (20) zurückgeführte Fasersuspension berücksichtigt wird für die Bereitstellung einer Stoffdichtenkonstanz in einem vorbestimmten Stoffdichtenbereich des Pulpergutstoffes.
Verfahren zum Betrieb einer Anlage (1) mit einem Pulper und mit mindestens einer Siebvorrichtung (50, 250) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei Fasersuspension in den Pulper (20) zurückgeführt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Konsistenz und Menge des in den Pulper (20) zurückgeführte Fasersuspension berücksichtigt wird für die Bereitstellung einer Stoffdichtenkonstanz im Pulper.
Anlage (1) mit einem Pulper (20) und mindestens einer Siebvorrichtung (50, 250) und einer Steuerung (100) zur Ausführung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in der Zuführung von Spülwasser zur Siebvorrichtung (50, 250) ein Regelventil (65) angeordnet ist, wobei vorzugsweise das Regelventil (65) ein zumindestens in Abhängigkeit von einer detektierten Leistungsaufnahme (162) des Rotorantriebes (59, 259) ansteuerbares Regelventil (65) ist.
Computerprogrammprodukt zur Bereitstellung eines Verfahrens zur Faseraufbereitung gemäß einem nach einem der Ansprüche 1 bis 12 betriebenen Verfahren.