DE1929280A1

DE1929280A1 - Schleuseneinfuellvorrichtung fuer Einfuehren feinverteilten Materials,vorzugsweise Hackstuecken,in Gefaesse unter Druck

Info

Publication number: DE1929280A1
Application number: DE19691929280
Authority: DE
Inventors: Reinhall Rolf Bertil
Original assignee: Defibrator AB
Current assignee: Valmet AB
Priority date: 1968-07-04
Filing date: 1969-06-10
Publication date: 1970-01-15
Also published as: US3681192A; GB1268877A; NO127869B; BE735481A; FR2012300A1; SU365055A3; SE327888B; NL6910283A; AT302010B; FI49993B; CH492074A; FI49993C

Description

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Def. G3

Anmelderin: Defibrator Aktiebolag

Patentanwälte

Dr. Ing. H. Negsndank

Dipl. Ing. M. .Ncuck Dipl. Phys. V/. Schmitz

2 Hamburg 36 Neuor Wall 41

9. Juni 1969

Schleuseneinfüllvorrichtung für Einführen feinverteilten Materials, vorzugsweise Hackstücken, in Gefässe unter Druck

Bei verschiedenen Verfahren/zur kontinuierlichen Behandlung von feinverteilten pflanzlichem Material, im weiteren gemeinsam Ilackstücke genannt, in unter Druck stehende Flüssigkeiten oder Dämpfe ist es oft von wesentlicher Bedeutung, dass die Hackstücke in ein unter Druck stehendes Gefäss eingeführt werden, ohne allzu starker schädlicher mechanischer Einwirkung ausgesetzt zu werden. In vielen Fällen muss die Einführung direkt in die Flüssigkeit erfolgen, ohne dass die Hackstücke zuvor durch einen Dampf- oder Gasraum hindurchgehen, in welchem sie einer unerwünschten Einwirkung von heissem Dampf oder nicht kondensierbaren Gasen ausgesetzt werden. So verhält es sich oft bei kontinuierlichen Cellulosekochverfahren zur Herstellung verschiedener Sorten von Sulfit- oder Sulfatstoff. Im allgemeinen juCüsen die Hackstücke mit Kochflüssigkeit gut durchtränkt sein, bevor sie erhitzt und der Kochtemperatur ausgesetzt werden, und dies ist bei kontinuierlichen Ver·" fahren bei AufSchliessung sowohl in Dampfphase wie in Flüssißkextsphase von besonderem Gewicht. Um die bestmögliche Tränkung zu erzielen, kann diese

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mit unter Druck stehender Kochflüssigkeit vorgenommen werden, und.zwar derart, dass die Kackstücke nach Befreiung von Luft durch Dämpfung oder Evakuierung direkt in die Kochflüssigkeit eingebracht werden, ohne zunächst mit Luft oder anderen unkondensierbarcn Gasen in Berührung zu kommen oder der Einwirkung von Dampf ausgesetzt zu werden.

/im Anfang des .Tränkungverlaufs kann die Temperatur niedrig sein, was vor allem von Gewicht ist, wenn es sich um Tränkung mit Sulfit.".ösungen handelt, und sie darf dann 120 - 13 0 nicht nennenswert übersteigen, wenn die Bildung von dunklen Kernen in den Hackstücken vermieden werden soll. Dies bedeutet, dass sich die Kochflüssigkeit im allgemeinen in der Zone, in welche die Ilackstücke eingeführt werden, unter einem hydrostatischen Druck befindet, und dass dieser Flüssigkeitsdruck höher ist als der Dampfdruck der Flüssigkeit in der Zone. Bei der Tränkung kann der Flüssigkeitsdruck je nach der Lescriaffenheit der Kackstücke und dem Kochverfahren binnen weiter Grenzen schwanken, z.B. zwischen 3 und 20 at und mehr. · . " -

Bei kontinuierlicher Tränkung-ist es zweckmässig, das Trahkgefäss als lotrechten Zylinder auszubilden, in den die -" Säule von Kackstlicken von unten eingespeist und aufwärts . durch die Kochflüssigkeit geschoben wird. Unter solchen lie---' dingungen'ist es leicht, iη der Flüssigkeit ein sehr grosser Temperaturgefälle aufrecht zu erhalten, d.h. die Temperatur ^: kann in der Bodenschicht, wo die Kackstücke eingebracht werden, niedrig gehalten werden, und zwar unter 100 C, im Verhältnis zu der obersten Schicht, wo diese Schicht Kochtemperatur, d.h. 13C - 200⁰C, haben., kann» * Wegen des' höheren s pazifischen Gewichts der kalter. Flüssigkeit und der durch die Hackstückeaäule erschwerten Konvektionsströmung lässt sich der Temperaturunterschied praktisch konstant halten. Die Einführung der Hackstücke erfolgt somit vorteilhaft in den Bodenteil des Tränkgefässes.

Ein Vorschub der Hackstückesäule von unten nach oben'' ". ist von Interesse, wenn die AufSchliessung in Dampfphase ' * erfolgt, weil man in einfacher Weise die KackstUcke vom Oberteil des Tränkgefässes in den Kocher überführen kann,' ohne dass freie Kochflüssigkeit mitfolgt. Es wird dann vorausgesetzt, dass ungefähr derselbe Dampf-Gasdruck im Trähkgefäss wie im Kocher herrscht. . '

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Geschieht dagegen die Tränkung bei anderem Druck als iitt Kochers kann es zweckmässiger sein, die Kackstücke von oben nach unten zu führen und sie am 3oden des Tränkgefässes austreten'zu lassen. Die Hackstücke müssen dann mit einer angemessenen Menge freier Kochflüssif.keit ausgeschleust werden, und wenn die nachfolgende AufSchliessung in Dampfphase erfolgt, muss diese freie Kochflüssigkeit beim Ausschleusen abgeschieden und gegebenenfalls zu der. Tränkgefäss zurückgeführt werden. Bisweilen können weger, der Konsistenz des f-'.aterials Schwierigkeiten bei seiner Ueberführung von einem Druckgefäss in ein anderes entstehen, insbesondere soweit die Entleerung der Umfüllvorrichtung in Betracht kommt.

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schleuseneinfüllvorrichtung für Einführen von Hackstücke in ein Druckgefäss, die einen mit einer oder mehreren Taschen versehenen Schleusenrotor umfasst, der von Wellenzapfen in einer, mit Einfüll- und Auslasstutzen für das Material versehenen Gehäuse getragen wird. Eine solche Schleuseneinfüllvorrichtung ist an sich eine einfache und betriebssichere Vorrichtung, die ein kontinuierliches Ueberführen von festem Material in das Druckgefäss ermöglicht, wobei der Schleusenrotor in allen Lagen gegen Dampf- bzw. Flüssigkeitsdruck abdichtet und gleichzeitig das feste Material einträgt, ohne dass dieses einer schädlichen mechanischen Einwirkung ausgesetzt wird. Wenn das Material in einen Dampf- oder Gasraum ge'fordert wird, entleeren sich die Taschen in gewöhnlichen Fällen mit Leichtigkeit, aber, wie oben erwähnt, es können in ge\*issen Fällen, wegen der Beschaffenheit des Materials Schwierigkeiten aufti*eten. Wenn es sich darum handelt, Hackstücke direkt in eine Flüssigkeit bzw. ein Gemisch von iiackstücken und Flüssigkeit einzutragen, können dagegen sehr schwere Probleme in Bezug auf die Entleerung der Taschen auftreten, und noch mehr zugespitzt werden die Verhältnisse, wenn das Einbringen in das Hackstücke-Flüssigkeitsgemisch am Boden des Druckgefässes erfolgen muss oder wo ein Hackstückedruck herrscht, der die Entleerung der Schleuseneinfüllvorrichtung weiterhin erschwert.

Die Erfindung hat zur Aufgabe, eine Schleuser.einfüllvorrichtung zn schaffen_s die in hohem. Grade die Ansprüche

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in den berührten Beziehungen erfüllt und somit eine schnelle und vollständige Entleerung der Taschen ermöglicht,^:während gleichzeitig deren Rauminhalt weitestgehend für die Hack" s tückeförderung selbst ausgenutzt werden kann. Dies wird im wesentlichen dadurch erzielt, dass jede Tasche an einen durch einen Wellenzapfen hindurchgehenden Kanal angeschlossen , ist, der beim Umlauf des Rotors wit einem Auslass für Flüssigkeit in Verbindung gebracht zu werden eingerichtet ist, wenn sich die Tasche vor dem Einfüllstutzen Befindet, und mit einem Einlass für Flüssigkeit,, wenn sich die Tasche vor dem Auslasstutzen befindet.

Die Erfindung soll nachstehend unter Bezugnahme auf eine in den anliegenden Zeichnungen beispielsweise gezeigte Ausführungsform näher beschrieben werden, wobei auch weitere, die Erfindung kennzeichnende Eigenschaften angegeben werden sollen. Es zeigen;

Fig. 1 einen lotrechten LängsGchnitt durch eine nach der Erfindung ausgeführte SchieuseneinfülJvorrichtung nebst einem an diese angeschlossenen Element.

Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie II-II der Fig.. 1.

Die Schleuseneinfüllvorrichtung besteht nach den Zeichnungen aus eine;:: zylindrischen Rotor 1, der eine oder mehrere Taschen 2 aufweist und in ein Gehäuse 3 eingebaut ist. Die Seitenwände η sind in ihrem Umkreis zylindrisch gedreht, so dass aer Rotor in einer Stopfbuchse 5» die gleichzeitig die Taschen- crucksicner von der umgebenden Atmosphäre absperrt, umlaufen kann. Die Lagerung des Rotors im Gehäuse kann dann so ausgeführt werden, ohne dass dessen Wellenzapfen 3uj 32 gegen den inneren Ueberdruck abgedichtet zu weraen brauchen und ohne dass die Gefahr vorliegt, dass bampf oder Flüssigkeit in die Lager 6 und 7, in denen die Zapfen liegen, eindringen kann. Ein Einfüllstutzen 8 und ein Aaslasstutzen 9 sind für druckfesten Anschluss an Rohre, behälter oder Druckgefässe ausgebildet.

Jede Tasche 2 steht in Verbindung mit einem gesonderten, ,

ι in der Längsrichtung des Wellenzapfens 3 2 verlaufenden Kanals 10, der am Ende des Wellenzapfens mündet. Sämtliche Kanäle sind in dem einen Wellenzapfen ausgebildet, Ausserdem ist jede Tasche niz einem Sieb 11 versehen, das Ilackstücke an Eindringen in den Kanal hindert und das sicher- -

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stellt, dass der ganze Querschnitt der Tasche am Boden mit seinem Kanal in Verbindung steht. Jeder Kanal hat eine seitliche Öffnung 12, die am äusseren Umfang des Wellenzapfens mündet. Alle seitlichen öffnungen 12 liegen in derselben Ebene senkrecht zur Mittlinie der- Rotorachse. Die Öffnungen 12 sind gegen' die umgebende Atmosphäre durch eine fest verankerte Hülse 13 abgesichert, welche die Rotorwelle'.umsei.\. schliesst und mit einer Stopfbüchse,14, in welcher der Wellenzapfen 32 umläuft, zusammenarbeitet.

Die Hülse..13 hat auf der Unterseite eine öffnung 16, die sich mitten vor einem Stutzen 15 in einem um die Hülse und die Stopfbüchsen 14 herum angebrachten Gehäuse 34 befindet. Der Stutzen 15 steht seinerseits in Verbindung mit einer Leitung 36 für Zufuhr von Flüssigkeit zu der jenigen Tasche 2, die sich beim Umlauf des Rotors mitten vor dem Auslasstutzen 9 befindet. Hierbei kommuniziert der Kanal dieser Tasche über die Öffnung 12 mit der Öffnung 16 und dem Rohrstutzen 15. Die Kanäle 10 münden axial in dem ebenen Ende des Wellenzapfens 32, wo sie bzw. eine mit Löchern versehene Scheibe 38 mit einem in dem Gehäuse 3 verankern ten Haus 17 zusammenarbeiten, welches mit seinem ebenen Boden an der- Scheibe 38 anliegt und durch eine Stopfbüchse 19 gegen die Welle abdichtet, per ebene Boden des Hauses 17 hat eine Öffnung 20, durch welche Flüssigkeit aus derjenigen Tasche 2 abgezogen werden kann, deren Kanal 10 sich beim Umlauf des Rotors gerade mitten vor der öffnung befindet. Die übrigen Kanäle 10 sind also von der umgebenden Atmosphäre abgesperrt. Die öffnung 20 ist so gelegen, dass die offene Verbindung nur dann hergestellt wird, wenn eine Tasche 2 aufwärts gekehrt ist und sich daher mitten vor dem Einfüllstutzen 8 befindet. Durch das Haus 17 und eine an dieses angeschlossene Leitung 21 wird Flüssigkeit weggeleitet, gegebenenfalls mit Hilfe einer Pumpe.

Das Gehäuse 3 für den Rotor ist mit Stutzen 22, 23 (Fig. 2) versehen, durch welche Dampf bzw. Flüssigkeit aus den Taschen abgezogen bzw. ihnen zugeführt werden kann, nachdem sie den Einfüll- bzw. den Auslasstutzen 8 bzw. 9 passiert haben· Der andere Wellenzapfen 30 des Schleusenrotors ist an e'ine Antriebsvorrichtung 24 angeschlossen.

Die Schleuseneinfüllvorrichtung ist bei der gezeigten

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Ausführungsform mit einem zylindrischen "öder kegelförmigen -^ Schraubenförderer 25, der von einem Trog 26 entsprechende^·'^!"^:i: Form umgeben ist, kombiniert. Der Förderer 25 kann hierbei' '/ waagerecht eingebaut und sein Trog an den Auslasstutzen 9 " über einen lotrechten Stutzen 40 angeschlossen sein. Der Trog 26 hat eine Verlängerung in der Form eine waagerechten zylindrischen Siebes" 27, das an das Druckgefäss 42 angeschlossen ist. Das Sieb oder die ge'löcherte Verlängerung 27 sind von einem Mantel 28 umschlossen, von welchem eine Leitung 44 zur Saugseite einer Pumpe 29 führt, deren Druckseite mit der Leitung 36 in Verbindung steht.

Auf dem Einlasstutzen 8 ist ein Gefäss 46 vorgesehen, iη welchem die hackstücke mit Dampf oder Flüssigkeit bei atmosphärischem oder unter erhöhtem Druck behandelt werden. Aus dem Gefäss 46 treten die üackstücke in die Taschen 2 ein, je nachdem wie diese während des Umlaufs des Rotors mit dem einfüllstutzen 8 in Verbindung kommen. Mit den Kackstücken folgt Kondensat oder Flüssigkeit mit, und dadurch, dass der Kanal 10 der Tasche 2 über die Öffnungen im Haus 17 mit der Auslassleitung'21 in Verbindung steht, wird Flüssigkeit aus der Tasche abgesaugt. liach etwa einer halben Umdrehung befindet sich dieselbe Tasche in offener Verbindung mit dem Auslasstutzen 9 und zugleich ihr Kanal 10 mit den Öffnungen 16 und dem Stutzen 15, so dass Flüssigkeit in den Kanal 10 eingepumpt wird und wirksam die Tasche von ihrem Inhalt an Hackstücken entleert. Die Kackstücke werden nun zu dem Förderer 25 geführr und von diesem iη Richtung zu dem Druckgefäss 42 gefördert. Hierbei gehen die Hackstücke durch das Sieb 27 hindurch, wobei Flüssigkeit entfernt wird, um über die Pumpe 29 der nächsten Tasche 2 zugeführt zu werden, wenn diese die Entleerungslage einnimmt. Die Flüssigkeit, die auf diese Weise der Schleusenfüllvorrichxung zugeführt wird, kann auch,, wenigstens teilweise, dem Druckgefäss 4 2 entnommen werden. Der ) Durchgang der Kackstücke von der Schleuseneinfüllvorrichtung zu dem Druckgefäss erfolgt über einen völlig geschlossenen ', Förderer, der mit Flüssigkeit gefüllt ist, die unter dem- i selben Druck wie dem in dem Druckgefäss herrschenden steht. · Die Hackstücke in der jeweils für Entleerung bereitstehenden Tasche 2 werden in den Förderer hinabgespült, der zu-

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sammen mit dem entstandenen Flüssigkeitsstrom die Ilackstücke zwangsweise in das Gefäss 4 2 vorschiebt, ohne dass diese durch irgend einen Gas^ oder Dampfraum hindurchgehen. In dem Gefäss 42 kann sich Flüssigkeit oberhalb des Spiegel befinden» bei welchem die Hackstücke in das Gefäss eintreten. Die Erfindung ist selbsxverständlich nicht auf die gezeigte Ausführungsform begrenzt, sondern lässt sich im weitesten Sinne innerhalb des Rahmens des ihr zugrunde liegenden Leitgedankens abhandeln. Co kann diie Schleusen-« einfüllvorrichtung in gewissen Fällen für stückförmiges. Material anderer Art .als pflanzlicher angewendet werden, sofern dieselben Bedingungen vorliegen»

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BADORiQiNAL

Claims

Patentansprüche ·

1. Schleuseneinfüllvorrichtung für Einführen stückeförmigen Materials, vorzugsweise Hackstücken, in ein Druckgefäss (42), mit einem, eine oder mehrere Taschen (42) auf- * weisenden Schleusenrotor (1), der von Wellenzapfen (30, 32) in einem mit Einfüll- und Auslasstutzen (8 bzw. 9) für das Material versehenen Gehäuse (3) getragen wird, dadurch gekennzeichnet, dass jede Tasche (2) an je einen durch einen Wellenzapfen (32) hindurchgehenden Kanal (10) angeschlossen ist, der bei Umdrehung des Rotors (1) mit einem Auslass (17, 21) für Flüssigkeit dann in Verbindung gebracht zu werden eingerichtex ist, wenn die Tasche (2) sich vor dem Einfüllstutzen (δ) befindet, und dann an einen Einlass (15, Io) für Flüssigkeit, wenn die Tasche C2) sich vor dem Auslassxutzen 05.) befindet. ■

2. Schleuseneinfüllvorrichtung nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kanäle (10) axial in der ebenen Endfläche des Wellenzapfens (32) münden, wo sie mit einer VJand· in einem ortsfesten Haus (17) zusammenarbeiten, wobei diese Wand eine Öffnung (20) hat, die beim Umlauf des Rotors (1) nacheinander eine Verbindung zwischen Gen Haus und den Kanälen öffnet.

3· Schleuseneinfüllvorrichtung nach Patentansprüchen

1 und 2, dadurch gekennzeichnet,· dass die einzelnen Kanäle (10) an dem Umfang des Wellenzapfens (32) mündende öffnungen (12) haben, die mit einem ringförmigen Gehäuse (13) zusammenarbeiten, das mit einer Öffnung (16) versehen ist, die sich nacheinander und in anderer »vinkellage als die öffnung (20) des Hauses (17) mitten vor demselben Kanal befindet.

4. bchleuseneinfüilvorrichtung nach Patentanspruch 1,

2 oder·; 3, dadurch gekennzeichnet, dass an den Auslasstutzen (9) ein Förderer (25) angeschlossen ist, der mit dem Material mitfolgende Flüssigkeit abzuziehen eingerichtet ist, bevor das Material in das Druckgefäss (42) eintritt, wobei diese Flüssigkeit ganz oder teilweise mittels einer Pumpe (29) und durch einen Kanal (36) zu der Schleuseneinfüllvorrichtung zurückgeführt wird zwecks

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Ausspülens des Mater xalge'halt's d*er nächsten Tasche u.s.w.

5. Schleuseneinfüllvorrichtung nach Patentanspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass den Förderer (25) eine Schraube bildet, die in einem Trog (26)
arbeitet, der teilweise wie ein Sieb'(27) ausgebildet, und mit einem Mantel (28) versehen ist, von dem Flüssigkeit
mitteis der Pumpe (29) in die Taschen (2) des Schleusenrotors (1) zurückgeleitet wird.

6. Schleuseneinfüllvorrichtung nach einem der vorhergehenden Patentansprüche , d.-.a durch gekennzeichnet, dass ein den Schleusenrotor (1) umgebendes Gehäuse (3) mit Stutzen (22, 23) versehen ist, durch
welche die Taschen (2), nachdem sie den Einfüllstutzen (8) passiert haben, entwässerbar bzw. mit Flüssigkeit versorgbarrund, nachdem sie entleert worden sind und den Auslassstutzen (9) passiert haben, von Dampf bzw. Flüssigkeit
befreibar sind.

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