DE19780633B4

DE19780633B4 - Einrichtung zur Verteilung einer mittelkonsistenten Faserstoffsuspension

Info

Publication number: DE19780633B4
Application number: DE19780633T
Authority: DE
Inventors: Franz Petschauer; Reinhard Pinter; Adolf Engler
Original assignee: Andritz Patentverwaltungs GmbH
Current assignee: Andritz Patentverwaltungs GmbH
Priority date: 1996-06-27
Filing date: 1997-06-09
Publication date: 2006-07-27
Anticipated expiration: 2017-06-10
Also published as: US6461479B1; SE9804499D0; SE9804499L; CA2261641C; AT404847B; AU3256797A; DE19780633D2; NO985924D0; NO315006B1; FI982794A0; SE512428C2; WO1998000603A1; FI982794A; NO985924L; CA2261641A1; ATA113696A

Abstract

Einrichtung zur Verteilung einer mittelkonsistenten Faserstoffsuspension und Zuführung der verteilten Faserstoffsuspension zu einer Entwässerungseinrichtung (12), mit zwischen einer Suspensionszuführung (3) und einem Auslaufspalt (11) angeordneter Verteilvorrichtung (1) mit einem geschlossenen Gehäuseraum (5), in dem ein Fluidisierungsrotor (2) vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Gehäuseraum (5) einen kreisförmigen Querschnitt oder einen Querschnitt in Dreieck- oder Vieleckform aufweist, dass der Fluidisierungsrotor (2) im Querschnittszentrum des Gehäuseraums (5) angeordnet ist und dass vor der Verteilvorrichtung (1) ein Querstromverteiler, Trichterstoffauflauf (10) oder mehrere Zuführrohre zur Vorverteilung der Suspension vorgesehen sind.

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Verteilung einer mittelkonsistenten Faserstoffsuspension und Zuführung der verteilten Faserstoffsuspension zu einer Entwässerungseinrichtung, mit zwischen einer Suspensionszuführung und einem Auslaufspalt angeordneter Verteilvorrichtung mit einem geschlossenen Gehäuseraum, in dem ein Fluidisierungsrotor vorgesehen ist.
Zur Entwässerung von Faserstoffsuspensionen werden in der Regel Langsiebmaschinen, d.h. Maschinen bei denen auf einem Untersieb die Suspension entwässert wird, und Doppelsiebpressen, bei denen die Suspension zwischen zwei Sieben eingespeist und entwässert wird, verwendet.
Für die „dickeren" Suspensionen, z.B. im Mittelkonsistenzbereich, werden meist Doppelsiebpressen mit offenen Stoffaufgaben verwendet. Um eine ausreichende Verteilung der Faserstoffsuspension über die Bandbreite der Doppelsiebpresse zu gewährleisten sind spezielle Maßnahmen, wie z.B. zusätzliche Verteilwalzen, geeignete Gleitplatten o.dgl. erforderlich. Bei hohen Konsistenzen ist aber dabei eine vollständige gleichmäßige Verteilung noch nicht gewährleistet, so daß sich über die Breite der Maschine unterschiedliche Dicken der entstehenden Materialbahn ergeben. Speziell bei nachfolgenden Waschprozessen und für die gleichmäßige Entwässerung ist dies jedoch ein großer Nachteil. Auch mit den sonst üblichen Mitteln zur Homogenisierung kann eine anschließende gleichmäßige Verteilung über die Breite der Bahn bzw. der Maschine nicht erreicht werden.

Die WO-A-8805840 beschreibt ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Ausbreiten von hochkonsistenter Pulpe auf einem Band. Gemäß dem Verfahren wird die im Stoffauflauf befindliche hochkonsistente Pulpe durch Zuführung von Energie in Bewegung gehalten und in einem oder mehreren Pulpestrahlen auf eine Bahnbildungsvorrichtung ausgebreitet, wobei Geschwindikeit und Aufprallkraft der Pulpestrahlen zusammen mit der kinetischen Energie der Bahnbildungsvorrichtung groß genug gehalten werden, um die Pulpe im Moment der Bahnbildung fluidisieren zu können. Hierzu ist ein Stoffauflauf vorgesehen, aufweisend mindestens ein mit hoher Geschwindigkeit umlaufendes Organ in unmittelbarer Nähe der Mündungsöffnung des Stoffauslaufkanals, welches die Fluidisierung der Pulpe im Bahnbildungsmoment begünstigt. Ein Verfahren bzw. eine Vorrichtung, bei der das gesamte Volumen des Stoffauflaufes fluidisiert und der Auslauföffnung zugeführt wird, ist nach der WO-A-8805840 aufgrund eines zu hohen Energieverbrauchs und zu großen umlaufenden Organen zu teuer.

Ziel der Erfindung ist es, für Faserstoffsuspensionen im Mittelkonsistenzbereich eine gute Zuführung und gleichmäßige Verteilung der Suspension auf die Entwässerungseinrichtung zu gewährleisten.

Dies erfolgt erfindungsgemäß dadurch, daß der Gehäuseraum einen kreisförmigen Querschnitt oder einen Querschnitt in Dreieck- oder Vieleckform aufweist, dass der Fluidisierungsrotor im Querschnittszentrum des Gehäuseraums angeordnet ist und dass vor der Verteilvorrichtung ein Querstromverteiler, Trichterstoffauflauf oder mehrere Zuführrohre zur Vorverteilung der Suspension vorgesehen sind.

Mittels des Fluidisierungsrotors lässt sich die mittelkonsistente Faserstoffsuspension gut in einen flüssigen Zustand versetzen, wodurch sie sich leicht über die Bahnbreite verteilen lässt. Hierdurch wird erreicht, dass die Faserstoffsuspension fluidisiert und gleichmäßig verteilt der Entwässerungseinrichtung zugeführt wird. Durch die Fluidisierung weist die Faserstoffsuspension ein Strömungsverhalten ähnlich einer reinen Flüssigkeit, z.B. Wasser, auf. Dadurch wird ermöglicht, daß die Suspension weitgehend gleichmäßig über die Breite der Maschine rinnt und verteilt wird. Hierbei unterstützt speziell die eckige Form die Fluidisierung der Suspension in vorteilhafter Weise, während die kreisrunde Form einfacher und kostengünstiger in der Herstellung ist. Da die Suspension bereits vor der Verteilvorrichtung vorverteilt wird, läßt sie sich günstig fluidisieren und anschließend gleichmäßig über die Breite der Maschine verteilen, wodurch eine sehr gute Verteilung der Suspension am Eintritt in die Entwässerungseinrichtung erreicht wird.

Da die Fluidisierung in einem geschlossenen Gehäuseraum stattfindet, kann unabhängig von der Fördermenge ein konstanter Druck eingestellt werden und somit eine konstante, gleichmäßige Verteilung erreicht werden.

Speziell bei einer Konsistenz der Faserstoffsuspension zwischen 0,5% und 18%, vorzugsweise zwischen 5% und 12%, wird durch die Fluidisierung der Faserstoffsuspension eine optimale Verteilung erreicht.

Erfolgt die Fluidisierung unter einem gegenüber der Umgebung erhöhten Druck, kann einerseits eine erhöhte Durchsatz- und Entwässerungsleistung erzielt werden, andererseits läßt sich dadurch eine bessere Vergleichmäßigung der Suspension über die Bahnbreite erreichen.

Die Drehzahl des Fluidisierungsrotors kann in Abhängigkeit der Druckdifferenz zwischen Einlauf und Auslauf geregelt werden. Damit kann für den Fluidisierungsrotor die optimale Leistung eingestellt werden.

Eine günstige Weiterbildung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß der Fluidisierungsrotor Noppen, Leisten, Profile, wie z.B. mehrkantige Vielecke, Stacheln oder kammartige Einbauten aufweist. Damit kann in günstiger Weise eine Fluidisierung der Faserstoffsuspension erreicht werden.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß der Spalt zwischen dem Fluidisierungsrotor und den Wänden des Gehäuseraums im wesentlichen gleich groß ist. Dadurch kann eine gleichmäßige Umströmung in beiden Richtungen um den Fluidisierungsrotor erreicht werden, wodurch die Suspension noch besser verwirbelt und daher noch besser fluidisiert wird.

Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß der Gehäuseraum Noppen, Leisten, Profile, wie z.B. mehrkantige Vielecke, Stacheln oder kammartige Einbauten aufweist.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung beträgt der Spalt zwischen Fluidisierungsrotor und den Wänden bzw. zwischen den jeweiligen Einbauten zwischen 1 und 100 mm. Dadurch kann günstig verhindert werden, daß die Suspension mit dem Fluidisierungsrotor mitdreht, und somit kann der Wirkungsgrad der Fluidisierung erhöht werden.

Der Auslaufspalt kann oberhalb eines Untersiebes münden. So kann in günstiger Weise eine gleichmäßige Verteilung der Suspension auf ein Langsieb erreicht werden. Alternativ kann der Auslaufspalt zwischen zwei Sieben münden.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß der Auslaufspalt zur Querprofilregelung einstellbar ist, wobei er alternativ regelbar ausgeführt sein kann. Ist der Auslaufspalt einstellbar, so kann günstig ein gewünschtes Querprofil erzielt werden. Wird der Auslaufspalt regelbar ausgeführt, so können schwer beeinflußbare oder zeitlich veränderliche Einflußfaktoren ausgeglichen werden.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass der Fluidisierungsrotor in einer Umgfangsgeschwindigkeit von 10 bis 20 m/s angetrieben ist.

Die Erfindung wird nun anhand der Zeichnungen beispielhaft erläutert, wobei 1a–d verschiedene Ausführungsformen der Erfindung, 2 eine Draufsicht auf 1c, 3 eine Ansicht der Erfindung in Verbindung mit einer Entwässerungsmaschine und 4 eine Ansicht von 3 darstellt. 1a zeigt eine Vorrichtung 1 gemäß der Erfindung mit kreisförmigem Querschnitt. Im Zentrum ist der Fluidisierungsrotor 2 angebracht, wobei hier der Spalt zwischen Fluidisierungsrotor 2 und Gehäusewand 5' konstant, d. h. jeweils gleich groß ist. Die Suspension wird bei 3 in den Gehäuseraum 5 zugeführt und bei 4 wieder ausgetragen. Dabei ist zu beachten, daß die Suspension im Bereich 6 nicht mit dem Fluidisierungsrotor 2 mitdreht. Am Fluidisierungsrotor 2 sind Einbauten bzw. Elemente 7, z.B. Leisten oder auch Kämme angebracht. An der Gehäusewand 5' sind ebenfalls Einbauten bzw. Elemente 8 wie z.B. Leisten oder Kämme vorgesehen. Dadurch kann ein Mitdrehen der Suspension mit dem Fluidisierungsrotor 2 verhindert und die Fluidisierung verstärkt werden. Werden Kämme als Einbauten bzw. Elemente 7 und 8 verwendet, können diese bei der Rotation auch ineinander eingreifen. 1b zeigt eine andere Form der Vorrichtung mit einem Sechseck-(Vieleck-) Querschnitt. In vielen Fällen kann hier auf die Einbauten/Elemente 8 an der Gehäusewand 5' verzichtet werden, da die Ecken eine ähnliche Wirkung aufweisen. Ähnliches gilt für 1c mit einem quadratischen Querschnitt und 1d mit einem dreieckigen Querschnitt der erfindungsgemäßen Vorrichtung. Wie in 1d gezeigt, können unter gewissen Voraussetzungen auch die Einbauten/Elemente 7 am Fluidisierungsrotor 2 entfallen. Um die Faserstoffsuspension zu fluidisieren weist der Fluidisierungsrotor 2 eine Umfangsgeschwindigkeit von 10 bis 20 m/s auf.
2 stellt die Anordnung der Vorrichtung 1 gemäß 1c in Verbindung mit einem vorgeschalteten Trichterstoffauflauf 10 und dessen Zufuhrleitung 10' dar. Die Vorrichtung 1 wird dabei von einem Motor 9 angetrieben. Der Auslaufspalt 11 reicht über die gesamte Breite einer Entwässerungsvorrichtung bzw. eines Siebes 12, das das Untersieb einer Langsiebmaschine sein kann.
3 zeigt die Anordnung der Erfindung vor einer Doppelsiebbandpresse 13 mit einem Untersieb 14 und einem Obersieb 15. Die Faserstoffsuspension wird über einen Druckstoffauflauf 16, 16' der Vorrichtung 1 zugeführt und von dort in den Spalt 17 zwischen den Siebbändem 14, 15 eingebracht. Die entwässerte Materialbahn tritt dann bei 18 aus der Doppelsiebbandpresse 13 aus. In manchen Fällen kann auch zwischen dem Spalt 17 und dem Austrag 18 aus der Doppelsiebbandpresse 13 eine Wäsche der Materialbahn erfolgen.
4 stellt eine Ansicht der Doppelsiebbandpresse 13 dar, wobei besonders die Suspensionszufuhr über zwei Trichterstoffaufläufe 10, 10' erkennbar, ist. Dadurch wird schon vor der Fluidisierung der Faserstoffsuspension eine gute Verteilung erreicht und auch eine gleichmäßigere Fluidisierung ermöglicht.

Claims

Einrichtung zur Verteilung einer mittelkonsistenten Faserstoffsuspension und Zuführung der verteilten Faserstoffsuspension zu einer Entwässerungseinrichtung (12), mit zwischen einer Suspensionszuführung (3) und einem Auslaufspalt (11) angeordneter Verteilvorrichtung (1) mit einem geschlossenen Gehäuseraum (5), in dem ein Fluidisierungsrotor (2) vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Gehäuseraum (5) einen kreisförmigen Querschnitt oder einen Querschnitt in Dreieck- oder Vieleckform aufweist, dass der Fluidisierungsrotor (2) im Querschnittszentrum des Gehäuseraums (5) angeordnet ist und dass vor der Verteilvorrichtung (1) ein Querstromverteiler, Trichterstoffauflauf (10) oder mehrere Zuführrohre zur Vorverteilung der Suspension vorgesehen sind.
Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Fluidisierungsrotor (2) Noppen, Leisten, Profile, wie z.B. mehrkantige Vielecke, Stacheln oder kammartige Einbauten (7) aufweist.
Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Spalt zwischen dem Fluidisierungsrotor (2) und den Wänden (5') des Gehäuseraums (5) im wesentlichen gleich groß ist.
Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Gehäuseraum (5) Noppen, Leisten, Profile, wie z.B. mehrkantige Vielecke, Stacheln oder kammartige Einbauten (8) aufweist.
Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Spalt zwischen Fluidisierungsrotor (2) und den Wänden (5') bzw. zwischen den jeweiligen Einbauten (7, 8) zwischen 1 und 100 mm beträgt.
Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Auslaufspalt (11) zur Querprofilregelung einstellbar ist.
Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Auslaufspalt (11) zur Querprofilregelung regelbar ist.
Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Fluidisierungsrotor (2) in einer Umfangsgeschwindigkeit von 10 bis 20 m/s angetrieben ist.