DE1061295B

DE1061295B - Vorrichtung zur Erhoehung der Konzentration breiiger Aufschwemmungen, insbesondere bei der Papierfabrikation

Info

Publication number: DE1061295B
Application number: DEV12261A
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Georg Volland; Dr-Ing Wilhelm Schulz
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1957-04-05
Filing date: 1957-04-05
Publication date: 1959-07-16

Description

Vorrichtung zur Erhöhung der Konzentration breiiger Aufschwemmungen, insbesondere bei der Papierfabrikation In technischen Verfahren, bei denen breiige Aufschwemmungen gefördert und verarbeitet werden, insbesondere in der Papierfabrikation, ist es häufig erwünscht, die Konzentration der Aufschwemmung in bestimmten Phasen des Verfahrens zu erhöhen, der Aufschwemmung also einen Teil der Flüssigkeit zu entziehen. Dafür eignen sich Vorrichtungen mit einer Siebfläche, an der die Aufschwemmung entlanggeleitet wird, und mit einem Hilfsauslaß für den Teil der flüssigen Phase, der durch die Sieböffnungen getreten ist. Von diesen Mitteln wird auch bei der Vorrichtung nach der Erfindung Gebrauch gemacht.
Es erweist sich vielfach aus Raumgründen als unmöglich, solche Vorrichtungen nachträglich in vorhandene Anlagen einzubauen, so daß man häufig auf die Erhöhung der Konzentration verzichtet und die Nachteile in Kauf nimmt, die das Arbeiten mit verhältnismäßig schwach konzentrierter Aufschwemmung mit sich bringt. Dem sucht die Erfindung abzuhelfen. Sie besteht darin, daß das Sieb in einer zur Förderung der Aufschwemmung dienenden Pumpe im Bereich relativ hohen dynamischen Druckes angeordnet ist. Die Erfindung beruht also auf dem Gedanken, einen bereits in der Anlage vorhandenen Teil, nämlich die zur Förderung der Aufschwemmung dienende Pumpe, zu dem weiteren Zweck der Abscheidung eines Teiles der flüssigen Phase und damit zur Erhöhung der Konzentration nutzbar zu machen.
Damit entfällt die Notwendigkeit, die jeweils gegebene Anlage mit einem besonderen, zusätzlichen Gerät auszurüsten. Dabei ist die Herstellung einer gemäß der Erfindung gestalteten Pumpe verhältnismäßig billig, und die Umstellung einer vorhandenen Anlage kann einfach durch Auswechseln der Pumpen geschehen.
Es ist bekannt, eine Kreiselpumpe durch einen vom äußeren Umfang der Spirale abgezweigten Hilfsauslaß so einzurichten, daß nach dem Prinzip der Zentrifuge spezifisch schwerere Bestandteile an dem Hilfsauslaß und spezifisch leichtere Bestandteile am Hauptauslaß austreten und damit eine Trennung herbeigeführt wird. Zur Erhöhung der Konzentration breiiger Aufschwemmungen ist die Pumpe geeignet, wenn die testen Bestandteile spezifisch schwerer sind als die Flüssigkeit. Diese Voraussetzung ist aber in den Fällen, in denen die Vorrichtung nach der Erfindung angewendet wird, meist nicht erfüllt. Beispielsweise ist in der Papierfabrikation, für die die Vorrichtung nach der Erfindung hauptsächlich gedacht ist, die mitgeführte Faser oft sogar spezifisch etwas leichter als Wasser.
Zweckmäßig legt man das Sieb an eine Stelle in der Pumpe, wo die Geschwindigkeit der Strömung verhältnismäßig hoch ist, und zwar am besten so, daß die Siebfläche einen kleinen Winkel mit der Strömungsrichtung bildet. Die Strömung hat dann eine reinigende Wirkung auf das Sieb. Um diese Wirkung noch zu erhöhen, kann man zusätzliche Leitflächen zur Erhöhung der Strömungsgeschwindigkeit vorsehen. Die Erfindung läßt sich an Pumpen verschiedener Bauart verwirklichen. Dabei legt man das Sieb bei einer Kolbenpumpe in unmittelbare Nähe der Druckventile und bei einer umlaufenden Verdrängerpumpe nahe an die Druckschlitze. In ihrer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird jedoch als Pumpe eine Kreiselpumpe verwendet, wobei das Sieb in dem den Läufer umgebenden spiraligen Kanal angeordnet ist und mit dessen äußerer Wandung einen Ringraum umschließt, an den der Stutzen für den Hilfsauslaß angeschlossen ist.
In der Papierfabrikation findet die Vorrichtung nach der Erfindung zur Erhöhung der Stoffdichte und zugleich zur Förderung der in einem Pulper aufbereiteten Papiermasse Anwendung, und zwar insbesondere unter Rückführung des bei der Dichteerhöhung gewonnenen Wassers zum Pulper.
Die Zeichnung veranschaulicht ein Ausführungsbeispiel. Es zeigt Abb. 1 einen senkrechten Axialschnitt und Abb. 2 einen Schnitt nach der Linie II-II in Abb. 1 durch eine gemäß der Erfindung gestaltete Kreiselpumpe sowie Abb. 3 ein Schema zur Veranschaulichung der Anwendung der Vorrichtung nach der Erfindung in der Papierfabrikation.
Im grundsätzlichen Aufbau entspricht die gezeichnete Pumpe dem, was bei Kreiselpumpeii - allgemein üblich ist. a ist der Saug- oder Einlaßstutzen, b das Druckgehäuse, c der mit Schaufeln d versehene Läufer und e der Stutzen am Hauptauslaß. In Abb. 1 ist ferner die Läuferwellei wiedergegeben. Die Pumpe ist selbstansaugend, und zwar dient dazu eine Düse k nach dem Prinzip der Laufradzellenspülung.
In dem das Laufrad c umgebenden spiraligen Kanal ist ein der Krümmung dieses Kanals im wesentlichen entsprechend gebogenes Sieb f angeordnet, das bei o und p an die äußere Wandung angeschlossen- ist, zwischen diesen Stellen jedoch mit dieser Wandung einen Ringraum q bildet, an den ein Hilfsauslaß g angeschlossen ist. Die durch den Läufer c angesaugte Aufschwemmung strömt mit großer Geschwindigkeit in Richtung der gezeichneten Pfeile längs dem Sieb t Durch den dynamischen Druck innerhalb der Spirale wird ein Teil der Flüssigkeit durch die Sieböffnungen in den Ringraum q gedrückt und bei g abgeleitet. Die Aufschwemmung verläßt daher die Pumpe am Hauptauslaß e in einem Zustand erhöhter Konzentration.
Abb. 3 zeigt schematisch die Anwendung der beschriebenen Vorrichtung in einer Anlage zur Fabrikation von Papier. Die Aufbereitung findet in einem Pulper 10 statt, dem aus einer Leitung 11 Frischwasser und aus einer Leitung 12 in noch zu beschreibender Weise Rückwasser zugeführt wird. Der intermittierend arbeitende Pulper 10 liefert Papierstoff mit einer Stoffdichte von beispielsweise 4 <)/o.
Umstellung des Pulpers auf höhere Dichte stößt auf Schwierigkeiten wegen der damit verbundenen, unverhältnismäßig stark ansteigenden Leistungsaufnahme des Pulpers. Der Pulper wird in eine Bütte 13 entleert, aus der der Stoff durch eine Vorpumpe 14 über einen Refiner 15 in eine weitere Bütte 16 gefördert wird, jedoch ohne daß dabei eine Änderung der Dichte stattfindet.
An die Bütte 16 ist in Abweichung vom üblichen Aufbau der Anlage eine Vorrichtung 17 der oben beschriebenen Art angeschlossen, die nunmehr die Aufgaben des Abziehens und der Weiterförderung, des Siebens und des Siebspülens und damit der Dichteerhöhung gleichzeitig erfüllt. Diese Vorrichtung liefert an ihrem Hauptauslaß Stoff von erhöhter Dichte von beispielsweise 7 °/o, der durch eine Leitung 18 in eine Reistenmühle 19 gefördert wird. Das am Nebenauslaß der Vorrichtung 17 austretende Wasser wird über eine Leitung 20 in eine Rückwasserbütte 21 gedrückt, aus der es über die Leitung 12 und ein Absperrventil 22 zum Pulper 10 zurückkehrt. Die Bütte 21 ist mit Rücksicht darauf vorgesehen, daß der Pulper intermittierend arbeitet, während die Vorrichtung 17 stetig fördert.
PATENTANSPROCHE 1. Vorrichtung zur Erhöhung der Konzentration breiiger Aufschwemmungen mit einer Siebfläche, an der die Aufschwemmung entlanggeleitet wird, und mit einem Hilfsauslaß für den Teil der flüssigen Phase, der durch die Sieböffnungen getreten ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Sieb (f) in einer zur Förderung der Aufschwemmung dienenden Pumpe im Bereich relativ hohen dynamischen Druckes angeordnet ist.

Claims

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Sieb (f) unter einem kleinen Winkel zur Strömungsrichtung angeordnet ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch zusätzliche Leitflächen (1) zur Erhöhung der Strömungsgeschwindigkeit.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Pumpe eine Kreiselpumpe verwendet wird, wobei das Sieb (f) in dem den Läufer (c) umgebenden spiraligen Kanal angeordnet ist und mit dessen äußerer Wandung einen Ringraum umschließt, an den der Stutzen für den Hilfsauslaß (g) angeschlossen ist.

5. Anwendung der Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4 in der Papierfabrikation zur Erhöhung der Stoffdichte und zugleich zur Förderung der in einem Pulper (10) aufbereiteten Papiermasse, insbesondere unter Rückführung des bei der Dichteerhöhung gewonnenen Wassers zum Pulper. ~~~~~~~~ In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 3463; deutsche Auslegeschrift B 29191 IVc/12d (bekanntgemacht am 1 12. 1955); belgische Patentschrift Nr. 507 078; britische Patentschrift Nr. 377 353; USA.-Patentschrift Nr. 2 755 886.