DE1941424A1

DE1941424A1 - Stoffauflauf fuer eine Papiermaschine od.dgl.

Info

Publication number: DE1941424A1
Application number: DE19691941424
Authority: DE
Inventors: Hans Dipl-Ing Dr Dahl
Original assignee: Escher Wyss GmbH
Current assignee: Sulzer Escher Wyss GmbH
Priority date: 1969-08-14
Filing date: 1969-08-14
Publication date: 1971-02-25
Also published as: DE1953086B2; US3725197A; CA937794A; FI69140B; DE1953086C3; SE370737B; FI69140C; CH518406A; FR2058290A1; DE1941424C3; GB1322591A; FR2058290B1; AT311785B; ES382759A1; DE1941424B2; DE1953086A1

Description

Stoffauflauf für eine Papiermaschine oder dgl.
Die Erfindung betrifft einen Stoffauflauf für eine Papiermaschine oder dgl., bei welchem die Stoffsuspension durch eine sich über die gesamte Breite der zu bildenden Bahn erstreckende Lochplatte mit einer Vielzahl von zueinander parallelen Kanälen geführt ist.
In der deutschen Patentschrift 1 220 247 ist ein'Stoffauflauf gezeigt, bei welchem zwischen der Zuleitung für den Stoff und dem Stoffauflaufkasten ein Stoffverteiler eingeschaltet ist. Dieser dient der Verzögerung der Strömung von der Geschwindigkeit in der Zuleitung auf die Geschwindigkeit im Stoffauflaufkasten und ist sich stufenförmig erweiternd ausgebildet, damit sein Erweiterungswinkel grösser als der eines normalen Diffusors sein kann.
Bei dem in der deutschen Patentschrift 853 256 gezeigten Stoffauflauf ist zwischen einer von einem Rohrverteiler mit Stoff beaufschlagte Mischkammer und dem Stoffauflaufkasten ein sich über die gesamte Breite der zu bildenden Bahn erstreckendes Rohrbündel mit einer Vielzahl von zueinander parallelen'Rohren eingeschaltet. Die durch die Führung in den langen Rohren erzwungene laminare Strömung soll sich auch im Stoffauflaufkasten aufrechterhalten. Ein weiterer Stoffauflauf mit einem Rohrbündel mit sehr langen Rohren ist in der deutschen Offenlegungsschrift 1 461 o71 gezeigt. Das lange Rohrbündel mündet zwar unmittelbar in den Auslauf, es muss ihm aber eine Vorrichtung zur Erzeugung gleichmässiger Druckbedingungen vorgeschaltet werden.
In der amtlichen Bekanntmachung der Kurzbeschreibung der französischen Patentschrift 1 558 396 sind luc, rohrbiindélartig angeordnete Kanäle bekannt, die eine sich konisch erweiternde Anfangspartie aufweisen. Diesen Kanälen musa aber ein Grill nachgeschaltet werden, damit die Strömung zur Auslaufdüse gleichmässig wird.
Bei moderneren Stoffaufläufen hat man die langen Rohrbündel durch kurze Lochplatten ersetzt. Bei einem solchen in der deutschen Auslegeschrift 1 290 797 dargestellten Stoffauflauf müssen aber an die Lochplatten längere Diffusoren angebaut werden. Bei den: Stoffauflauf gemäss der deutschen Patentschrift 1 236 922 sind der Lochplatte in Abstand zu ihr angeordnete Lochscheiben nachzuschalten, und es werden anschliessend an die letzte Lochscheibe parallel zur Sieblaufrichtung verlaufende Leitflächen vorgeschlagen.
Die beschriebenen Stoffaufläufe mit Rohrbündeln erfordern eine grosse Baulänge und eine komplizierte Verteil- bzw.
Druckausgleichsvorrichtung. Die geschilderten Stoffaufläufe mit Lochplatte sind der an diese anzuschliessenden Elemente wegen aufwendig und erfordern ebenfalls eine ziemlich grosse Baulnge.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen einfacheren, billiger herzustellenden, kotnpakteren Stoffauflauf zu ermöglichen.
ei einem eine Lochplatte aufweisenden Stoffauflauf der eingangs erwähnten Art wird diese Aufgabe erfindungsgemass dadurch gelöst, dass die Kanäle der Lochplatte - in Durchflssrichtung der Stoffsuspension - nach einer Anlflufgtrecke stufenförmig erweitert sind.
Vorteilhafterweise wird die Stoffsuspension der Lochplatte durch einen quer zu deren Durchflussrichtung verlaufenden Zuflusskanal zugefUhrt, wie es aus den zwei letzten der genannten Druckschriften bekannt ist. Vorzugsweise wird der Einlassquerschnitt des Zuflussknnale so bemessen, das die StrömungsgeschwindigReit in dies ein Einlassquerschnitt 45 - 85% der Strömungsgeschwindigkeit in der Anlaufetrecke der Kanäle der Lochplatte beträgt.
Vorzugsweise beträgt der Durchmesser der Kanäle der Lochplatte an deren Eintrittsseite mindestens 8 mm und an deren Austrittsseite höchstens 40 mm.
Insbesondere soll der Durchmesser der Kanäle an deren Eintrittsseite 8 bis 20 min betragen, wobei die Summe der Querschnittsflächen der Kanäle 5 bis 20% der gesamten Quersehnittsfläche der Lochplatte ausmacht. Weiter soll die Länge der Anlaufstrecke das 5 bis lo-fache des Durchmessers der Kanäle an deren Eintrittsseite betragen.
Schliesslich soll der Durchmesser der Kanäle an deren Austrittsseite 25 bis 40 mm betragen, wobei die Summe der Querschnittsflächen der Kanäle 40 bis 85% der gesamten Querschnittsfläche der Lochplatte ausmacht.
Besonders gUnstige Ergebnisse werden erzielt, wenn der Durchmesser der Kanäle an deren Eintrittsseite lo bis 15 mm beträgt, wobei die Summe der Querschnittsflächen der Kanäle 8 bis 15% der gesamten Querschnittsfläche der Lochplatte ausmacht, und wenn die Länge der Anlaufetrecke das 6 bis 8-fache des Durchmessers der Kanäle an deren Eintrittsseite beträgt, und wenn der Durchmesser der Kanäle an deren Austritteseite 25 bis 40 mm beträgt, wobei die Summe der Querschnittsflächen der Kanäle 50 bis 75% der gesamten Querschnittsfläche der Lochplatte ausmacht.
Der erfindungsgemässe Stoffauflauf hat gegenüber den bekannten Stoffaufläufen wesentliche Vorteile. Durch die vorzugsweise Beschleunigung der Strömung an der Eintrittsstelle der Kanäle der Lochplatte tritt eine starke Drosselwirkung auf, was eine gute Verteilung der Stoffsuspension über alle Kanäle sichert. Die querverlaufende Anordnung des Zuflusskanals bewirkt, dass die Strömung im Zuflusekanal entlang der Eintrittsseite der Lochplatte verläuft und diese sauber hält. An der Eintrittsseite angeordnete Lochwalzen oder andere Turbulenz erzeugende Mittel mit ihren negativen Folgen fUr die Strömungsetabilität sind nicht mehr erforderlich. Durch die stufenförmige Ausbildung der Erweiterung der Kanäle der Lochplatte kann die auf die genannte Beschleunigung folgende Verzögerung der Strömung in der Lochplatte ohne unstabile Ablösungen und schädliche Ablagerungen auf kurzem Wege erfolgen. Dabei kann die Strömungsgeschwindigkeit am Ende der Kanäle nur wenig über der Geschwindigkeit des auf die Lochplatte folgenden Teils des Stoffauflaufe liegen, wobei der Lochplatte nachzuschaltende Lochscheiben, an denen sich Ablagerungen bilden, vermieden werden können.
In der Zeichnung sind Ausfllhr'ungsbeispiele der Erfindung vereinfacht dargestellt, anhand welcher auch weitere Ausgestaltungen der Erfindung beschrieben werden. Es zeigen: Fig. 1 einen in Richtung der Kanäle verlaufenden Horizontalschnitt durch einen Ausschnitt aus einer Lochplatte, Fig. 2 eine Ansicht der Lochplatte in Richtung des Pfeiles Z in Fig. 1, Fig. 3 einen Horizontalschnitt durch eine Lochplatte und deren Zuflusskanal fürdie Stoffsuspension, Fig. 4 einen Schnitt nach der Linie IV-IV in Fig. 3, Fig. 5 einen der Fig. 4 entsprechenden Schnitt durch eine andere Ausführungsform, und Fig.6 einen der Fig. 4 entsprechenden Schnitt durch eine weitere Ausführungsform.
Die in den Fig. 1 und 2 dargestellte, für den Stoffauflauf einer Papiermaschine oder dgl. bestimmte Lochplatte 1 - die Zeichnung zeigt nur einen Ausschnitt - erstreckt sich über die gesamte Breite der zu bildenden Bahn und weist eine Vielzahl von zueinander parallelen Kanälen 2 für die Stoffsuspension auf. Wie durch jeweils vier Pfeile angedeutet, tritt die Stoffsuspension an der in der Zeichnung linksliegenden Eintrittsseite 3 in die Kanäle 2 der Lochplatte 1 ein und verlässt sie an deren Austrittsseite 4 wieder.
Die Kanäle 2 der Lochplatte 1 sind - in Durchflussrichtung der Stoffsuspension - nach einer Anlaufstrecke 5 stufenförmig erweitert. Die drei auf die Anlaufstrecke 5 folgenden Stufen sind mit 6,7 und 8 bezeichnet.
Der Durchmesser der Kanäle 2 an deren Eintrittsseite 3, d.h. der Dutchmesser der Anlaufstrecke 5 beträgt 8 bis 2omm, vorzugsweise lo bis 15 mm, wobei die Summe der Querschnittsflächen der Kanäle 2 dann 5 bis 20, vorzugsweise 8 bis 15% der gesamten Querschnittsfläche der Lochplatto 1 ausmacht. Die Lunge der Anlaufetrecke 5 beträgt das 5 bis lo-fsche, vorzueise das 6 bis 8-fache des Durchmessers der Kanäle 2 an deren Eintrittsseite 3, d.h. des Durchmessers der Anlaufstrecke 5. Der Durchmesser der Kanäle 2 an deren Austrittsseite 4, d.h. der Durchm.esser der Stufe 8 beträgt 25 bis 40mm, wobei die Summe der Querschnittsflächen der Kanäle 2 dann 40 bis 85, vorzugsweise 50 bis 75 der gesamten Querschnittsfläche der Lochplatte 1 ausmacht.
Die Durchmesser der Stufen 6,7 und 8 der Kanäle 2 betragen das 1,2 bis 1,5-fache des jeweils vorausgehenden Kanalteil 5 bzw. 6 bzw. 7. Die Länge der einzelnen Stufen 6,7,8 beträgt 30 bis 60 mm, vorzugsweise 40 bis 50 mm.
Die Eintrittskante der Kanäle 2 ist mit einem Radius abgerundet, der 25 bis 350 des Durchmessers der Kanäle an deren Eintrittsseite, d.h. des Durchmessers der Anlaufstrecke 5 beträgt. Statt dessen kann die Eintrittskente der Kanäle 2 mit einer Fase abgefasst sein, die 15 bis 25 des Durchinessers der Anlaufstrecke 5 beträgt. Die Austrittskante der Kanäle 2 ist mit einem Radius von 2 bis 3 mm abgerundet.
Die Kanäle werden vorteilhafterweise, wie beim Ausführungsbeispiel, mit Kreisquerschnitt ausgeführt. Bekommen die Kanäle eine andere Querschnittsform, beispielsweise Sechseckquerschnitt, gilt als Durchmesser der hydraulische Durchmesser des Querschnitts.
Der Uebergang zwischen zwei aufeinander folgenden Kanalteilen int kegelmantelförm.ig ausgeführt, sich in Durchflussrichtung der Stoffsuspension erweiternd, mit einem -Ceffllungswinkel α von loo bis 150 Grad. Der Uebergang ktinn ber auch durch eine senkrecht zur Kanalachse verlaufende Fläche gebildet werden, wobei die Ecke in der Stufennische vorteilhafterweise abgerundet wird.
Die Anlaufstrecke 5 und die folgenden Stufen 6,7,8 sind zyindriL:ch ausgeführt. Diese Abschnitte der Kanäle können aber sich in Durchflussrichtung der Stoffsuspension erweiternd mit einem Oeffnungswinkel von höchstens 3 Grad ausgebildet werden. Vorteilhafterweise wird jedoch nur ein Oeffnungswinkel von 1 bis 2 Crad gewählt.
Die Kreisquerschnitt aufweisenden Kanäle 2 sind so nahe wie möglich aneinandergesetzt. Sie haben alle gleichen Abstand a, wobei der Abstand b zwischen benachbarten Reihen a/2 # # 3 beträgt. Diese bienenwabenartige Anordnung ist durch den in Fig. 2 mit dünnen Linien eingezeichneten, aus gleichseitigen Dreiecken bestehenden Ruster angedeutet.
Beim Aueführungsbeispiel nech Pig.3 ist die Lochplatte 1 in ihrer ganzen Ausdehnung über die Breite der zu bildenden Bahn gezeigt. Sie ist in einem Stoffkasten 9 eingebaut.
Die Stoffsuspension wird der Lochplatte 1 durch einen quer zu deren Durchflussrichtung verlaufenden Zuflusskanal lo zugeführt. Der Einlassquerschnitt 11 des Zuflueskanale lo ist so bemessen, daßs die Strömungsgeschwindigkeit in diesem Einlasequerschnitt 45 bis 85% der Strömungsgeschwindigkeit in der Anlaufetrecke 5 der Kanäle 2 der Lochplatte 1 beträgt. Weiter nimmt der Querschnitt des Zuflusskanals lo im wesentlichen proportional mit der Breite der Lochplatte 1 ab.
Für den Rücklauf der Stoffeuspension weist der Zuflusskanal lo einen Auslasequerschnitt 12 von 8 bis 15% des Einlasequerschnitte 11 auf.
Das Ausführungebeispiel nach Fig.3 und 4 zeigt die Vorteile der Erfindung besonders deutlich. Der Lochplatte 1 kann der einfache, die Stoffeuspension quer zuführende Zuflusekanal lo unmittelbar vorgeschaltet und die Auslaufdüse 13 des Stoffkastens 9 unmittelbar nachgeochaltet werden.
Wie Fig.5 zeigt kann statt der auf Höhe der Unterkante der Lochplatte 1 liegenden AuslaufdUse 13 auch eine in der Kitte der Höhe der Lochplatte 1 angeordnete Auslaufdüse 14 verwendet werden.
Auch bei dem in Fig. 6 dargestellten Pressluftstoffauflauf mit Pressluftkissen 15 bringt die erfindungsgemäss ausgebildete Lochplatte 1 wesentliche Vorteile. Die kurze Lochplatte 1 kann dem Stoffkasten unmittelbar vorgeschaltet werden, und für die Stoffverteilung genügt wieder der einfacbe Zuflusskanal lo.

Claims

P a t e n t a n 5 p r ü c h e

Stoffauflauf für eine Papiermaschine oder dgl., bei welchem-die Stoffsuspension durch eine sich über die gesamte Breite der zu bildenden Bahn erstreckende Lochplatte mit einer Vielzahl von zueinander parallelen Kanälen geführt ist, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass die Kanäle (2) der Lochplatte (1) - in Durchflussrichtung der Stoffsuspension - nach einer Anlaufstrecke (5) stufenförmig erweitert sind.
2. Stoffauflauf nach Anspruch 1, dadurch g e k e n nz e i c h n e t, dass die Stoffsuspension der Lochplatte (1) durch einen quer zu deren Durchflussrichtung verlaufenden Zuflusskanal (lo) zugeführt wird, und dass der Einlassquerschnitt (11) des Zuflusskanals (lo) so bemessen ist, dass die Strömungsgeschwindigkeit im Einlassquerschnitt (11) 45 bis 85% der Strömungsgeschwindigkeit in der Anlaufstrecke (5) der Kanäle (2) der Lochplatte (1) beträgt.
3. Stoffauflauf nach Anspruch 1, dadurch g e k e n nz e i c h n e t, dass der Durchmesser der Kanäle (2) an deren Eintrittsseite (3) mindestens 8 mm und an deren Austrittsseite (4) höchstens 40 mm beträgt.
4. Stoffauflauf nach Anspruch 2, dadurch g e k e n nz e i c h n e t, dass der Durchmesser der Kanäle (2) an deren Eintrittsseite (3) 8 bis 2c mm beträgt, wobei die Summe der Querschnittsflächen der Kanäle (2) 5 bis 20% der gesamten Querschnittsfläche der Lochplatte (1) ausmacht, und dass die Lange der Anlufstrecke (5) das 5 bis lo-fache des Durchmessers der Kanäle (2) an deren Eintrittsseite (3) beträgt, und dass der Durchmesser der Kanäle (2) an deren Austrittsseite (4) 25 bis 40 mm beträgt, wobei die Summe der Querschnittsflächen der Kanäle (2) 40 bis 85¢,4 der gesamten Querschnittsfläche der Lochplatte (1) ausmacht.
5. Stoffauflauf nach Anspruch 3, dadurch g e k e n nz e i c h n e t, dass der Durchmesser der Kanäle (2) an deren Eintrittsseite (3) lo bis 15 mm beträgt, wobei die Summe der Querschnittsflächen der Kanäle (2) 8 bis 15 % der gesamten Querschnittsfläche der Lochplatte (1) ausmacht, und dass die Länge der Anlaufstrecke (5) das 6 bis 8-fache des Durchmessers der Kanäle (2) an deren Eintrittsseite (3) beträgt, und dass der Durchmesser der Kanäle (-2) an deren Austrittsseite (4) 25 bis 40 mm beträgt, wobei die Summe der Querschnittsflächen der Kanäle (2) 50 bis 751> der gesamten Querschnittsfläche der Lochplatte (1) ausmacht.
6. Stoffauflauf nach Anspruch 1, dadurch g e k e n nz e i c h n e t, dass die Durchmesser der Stufen (6,7, 8) der Kanäle (2) das 1,2 bis 1,5-fache des Durchmessers des jeweils vorausgehenden Kanalteil (5,6,7) betragen.
7. Stoffauflauf nach Anspruch 1, dadurch g e k e n nz e i c h n e t, dass die Länge der einzelnen Stufen (6,7,8) 3o bis 6o mm beträgt.
8. Stoffauflauf nach Anspruch 1, dadurch g e k e n nz e i c h n e t, dass die Länge der einzelnen Stufen (6,7,8) 4o bis 50 mm beträgt.
9. Stoffauflauf nach Anspruch 1, dadurch g e k e n nz e i c h n e t, dass die Fintrittskrnte der Kanäle (2) mit einem Radius abgerundet ist,der 25 bis 35% des Durchmessers der Kanäle (2) an deren Eintrittsseite (3) beträgt.
lo. Stoffauflauf nach Anspruch 1, dadurch g e k e n nz e i c h n e t, dass die Eintrittekante der Kanäle mit einer Fase abgefast ist, die 15 bis 25% des Durchmessers der Kun.ile an deren Eintrittsooite beträgt.
11. Stoffufltluf nach Anspruch 1, dadurch g e k e n nz e i c h n e t, dass die Austrittskante der Kanäle (2) mit einem Radius von 2 bis 3 mm abgerundet oder mit einer gleichgrossen Fase abgeschrägt ist.
12. Stoffauflauf nach Anspruch 1, dadurch g e k e n nz e i c h n e t, dass der Uebergang zwischen zwei aufeinanderfolgenden Kanalteilen (5,6,7,8) kegeleantelförmig, sich in Durchflucsrichtung der Stoffsu6pension erweiternd, mit einem Oeffnungswinkel α von loo bis 150° ausgeführt ist.
13. Stoffauflauf nach Anspruch 1, dadurch g e k e n nz e i c h n e t, dass mindestens ein Abschnitt der Kanäle sich in Durchflussriehtung der Stoffsuspension erweiternd mit einem Oeffnungswinkel von höchstens 30 ausgebildet ist.
14. Stoffauflauf nach Anspruch 13, dadurch g e k e n nz e i c h n e t, dass der Oeffnungswinkel 1 bis 20 beträgt.
15. Stoffauflauf nach Anspruch 1, dadurch g e k e n nz e i c h 10 n e t, dass die Kanäle (2) bienenwabenartig angeordnet sind.
16. Stoffauflauf nach Anspruch 1 und 2, dadurch g e k e n nz zu e i c h n e t, dass der Querschnitt des Zuflusskanals (lo) im wesentlichen proportional mit der Breite der Lochplatte (1-) abnimmt.
17. Stoffauflauf nach Anspruch 16, dadurch g e k e n nz e i c h n e t, dass der Zuflusskanal (lo) für den Rücklauf einen Auslassquerschnitt (12) von 8 bis ist des Einlassquerschnitts (11) aufweist.

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