DE19947905A1

DE19947905A1 - Vorrichtung zum Engasen von Faserstoffsuspensionen

Info

Publication number: DE19947905A1
Application number: DE19947905A
Authority: DE
Inventors: Erwin Binder; Karl-Heinz Beuermann
Original assignee: Voith Paper Patent GmbH
Current assignee: Voith Patent GmbH
Priority date: 1999-10-06
Filing date: 1999-10-06
Publication date: 2001-04-12
Also published as: EP1091040A2; EP1091040B1; DE50012684D1; EP1091040A3; ATE325225T1

Abstract

Vorrichtung (1) zum Entgasen von Faserstoffsuspensionen (2, 2a, 2b), bestehend aus DOLLAR A - einem, vorzugsweise langgestreckten und liegenden zylindrischen, Behälter (Hauptbehälter) (3) mit einer horizontalen oder annähernd horizontalen Behälterachse (3a); DOLLAR A - mindestens einer darin angeordneten, einen Überlauf (15) bildenden Trennwand (Haupttrennwand) (16); DOLLAR A - mindestens je einem im Behälter (3) angebrachten Stutzen (4, 9, 18, 20, 20.1-20.3, 25, 25.1-25.2) für mindestens eine Faserstoffsuspension (2, 2a, 2b), für mindestens eine gasfreie Faserstoffsuspension (2.2), für ein abgeschiedenes Gas (7) und mindestens eine mittels des mindestens einen Überlaufs (15) abgeschiedene, überschüssige Faserstoffsuspension (2.1); DOLLAR A - Mitteln zum Erzeugen eines Unterdrucks im Behälter (3), DOLLAR A wobei dem Behälter (Hauptbehälter) (3) in Richtung seiner Behälterachse (3a) mindestens ein weiterer Behälter (Nebenbehälter) (3.1-3.8) nachgeordnet ist, der vorzugsweise im wesentlichen wie der Hauptbehälter (3) ausgebildet ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Entgasen von Faserstoffsuspensionen, bestehend aus einem, vorzugsweise langgestreckten und liegenden zylindrischen, Behälter (Hauptbehälter) mit einer horizontalen oder annähernd horizontalen Be hälterachse, mindestens einer darin angeordneten, einen Überlauf bildenden Trennwand (Haupttrennwand), mindestens je einen im Behälter angebrachten Stutzen für mindestens eine Faserstoffsuspension, für mindestens eine gasfreie Faserstoffsuspension, für ein abgeschiedenes Gas und mindestens eine mittels des mindestens einen Überlaufs abgeschiedener, überschüssiger Faserstoffsus pension und Mitteln zum Erzeugen eines Unterdrucks im Behälter.

Es kann allgemeingültig festgehalten werden, daß Vorrichtungen zum Entgasen von Faserstoffsuspensionen unter den Fachleuten der Branche am besten durch die Marke DECULATOR® bekannt sind. Ihrem Namen nach sollen die Vorrichtungen Faserstoffsuspensionen entgasen. Gleichzeitig werden durch die Vorrichtungen auch andere leichte Verunreinigungen entfernt, die ansonsten die Papier- oder Kartonherstellung stören würden. Die Vorrichtungen sind große Behälter, den die der Papier- oder Kartonmaschine aufzugebende Faserstoffsuspension als dünnes Gemisch zugeführt wird. Das Funktionsprinzip der Vorrichtung besteht darin, die Faserstoffsuspension unter Unterdruck sieden zu lassen und das Gas dadurch in einen sogenannten Gasraum und aus dem Behälter abzuscheiden und die anderen leichten Verunreinigungen auf der Flüssigkeitsoberfläche im Behälter ausscheiden zu lassen. Die der Papier- oder Kartonmaschine zuzuführende Faserstoffsuspension wird dagegen durch eine Öffnung im Behälterboden entnommen, was natürlich mit dem Gedanken verbunden ist, möglichst gasfreie Faserstoffsuspension aus dem Behälter abzu leiten. Um die Entgasungsfähigkeit der Vorrichtung zu maximieren, wird im Be hälter mittels einer Pumpe ein Unterdruck erzeugt, wobei das Gas durch die Un terdruckpumpe (Vakuumpumpe) mit Leitung aus dem Behälter entweicht. Darüber hinaus wird die Entgasungsfähigkeit verbessert, indem die zugeführte, noch Gas enthaltende Faserstoffsuspension durch Strahlrohre oberhalb des Flüssigkeits stands im Behälter eingegeben wird, wobei das in der zugegebenen Faserstoff suspension eventuell als Blasen vorhandene Gas bereits abgeschieden wird, be vor die zugegebene Faserstoffsuspension mit der bereits vorhandenen Faser stoffsuspension in Verbindung kommt. Außer zur Stabilisierung des Flüssigkeits stands kann der (einzige) Überlauf zur Entfernung von auf der Flüssigkeitsober fläche des Behälters angesammelten leichten Verunreinigungen benutzt werden, damit sie nicht zur Papier- oder Kartonmaschine gelangen. Die leichten Verun reinigungen fließen über den (einzigen) Überlauf zum Ablauf und anschließend zur Weiterbehandlung, wo man bestrebt ist, sie aus der Faserstoffsuspension ab zuscheiden und die Faserstoffsuspension in den Kreislauf zurückzuführen.

Weiterhin kann festgehalten werden, daß Vorrichtungen zum Entgasen von Fa serstoffsuspensionen in einer Vielzahl von gewerblichen Schriften offenbart wur den, beispielsweise in den beiden deutschen Offenlegungsschriften DE 32 19 740 A1 und DE 42 34 522 A1 und in der US-Patentschrift 5,868,905 (PA 10542 US).

Der der vorliegenden Erfindung am nahekommendste Stand der Technik ist in der PCT-Anmeldung WO 97/15717 zu finden. Sie offenbart einen Entgasungsbehäl ter, bestehend aus einem Behälter selbst, einer darin angeordneten, einen Über lauf bildenden Trennwand und einem Einlaufstutzen für ein erstes Eingabe medium, einem Auslaufstutzen für ein erstes gasfreies Medium, einem Auslaß stutzen für abgeschiedenes Gas und einem Auslaufstutzen für mittels des Über laufs erstes abgeschiedenes Medium, wobei alle Stutzen im Behältermantel an geordnet sind. Es ist weiterhin offenbart, daß im gleichen Gasraum eine zweite, einen Überlauf bildende Trennwand angeordnet ist und mindestens einem Ein laufstutzen für ein zweites Eingabemedium, einem Auslaufstutzen für ein zweites gasfreies Medium, einem gemeinsamen Auslaßstutzen für abgeschiedenes Gas und einem Auslaufstutzen für mittels des zweiten Überlaufs zweites abgeschie denes Medium, wobei alle Stutzen im Behältermantel angeordnet sind. In weiterer Ausgestaltung werden die beiden abgeschiedenen Medien auch über einen ge meinsamen Auslaufstutzen abgeführt.

Nachteilig an dieser WO-Schrift und den anderen zitierten gewerblichen Schriften ist, daß der jeweilige Entgasungsbehälter im Regelfall nur für die Entgasung einer Faserstoffsuspension, im Ausnahmefall für die Entgasung von maximal zwei Fa serstoffsuspensionen, ausgebildet ist. Besteht nun aufgrund des Betriebs der Pa pier- oder Kartonmaschine die Notwendigkeit, drei oder gar mehrere Faserstoff suspensionen, beispielsweise bei Verwendung eines stoffdichtegeregelten Stoff auflaufs oder eines Mehrschichten-Stoffauflaufs gleichzeitig zu entgasen, so macht es der Stand der Technik notwendig, mehrere Entgasungsbehälter zu betreiben. Dieser Betrieb von Entgasungsbehältern bedingt einen relativ großen Raumbedarf, relativ große Investitionskosten und Betriebskosten, relativ große Wartungsaktivitäten und mehr Personal. Letztendlich kann dieser Betrieb einen negativen Einfluß auf die Runnability der Papier- oder Kartonmaschinen ausüben und somit die Produktivität und das Ergebnis schmälern.

Es ist also Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung der genannten Art zu schaf fen, mit welcher gleichzeitig mehrere Faserstoffsuspensionen unterschiedlicher Zusammensetzung und Beschaffenheit unabhängig voneinander entgast und bei Bedarf zusammengeführt werden können und dabei der für die Vorrichtung be nötigte Raumbedarf bei Beibehaltung der qualitativen und funktionellen Eigen schaften der Faserstoffsuspensionen und bei Erhöhung der Runnability der Pa pier- oder Kartonmaschine reduziert wird.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei einer Vorrichtung der vorgenannten Art dadurch gelöst, daß dem Behälter in Richtung seiner Behälterachse mindestens ein weiterer Behälter (Nebenbehälter) nachgeordnet ist, der vorzugsweise im we sentlichen wie der Hauptbehälter ausgebildet ist. Durch diese Anordnung ergeben sich vorteilhafterweise Synergieeffekte hinsichtlich dem Bedarf an Versorgungs- und Entsorgungsleitungen und Raumbedarf, wobei durch die Unabhängigkeit der Behälter ihre jeweiligen Eigenschaften hinsichtlich Funktionalität, Runnability und Qualität gesichert sind.

Es ergeben sich weitere Vorteile hinsichtlich Investitionsvolumen, Betriebskosten und Raumbedarf für die Vorrichtung zum Entgasen von Faserstoffsuspensionen, wenn der dem Behälter (Hauptbehälter) in Richtung seiner Behälterachse nach geordnete weitere Behälter (Nebenbehälter) formschlüssig nachgeordnet ist.

In einer bevorzugten Ausführung der Erfindung ist vorgesehen, daß der im Be hälter angebrachte Stutzen für die Faserstoffsuspension mindestens ein zu der Behälterachse paralleles oder annähernd paralleles Verteilungsrohr umfaßt, von dem eine Mehrzahl von aufeinanderfolgenden Strahlrohren zum Einführen der Faserstoffsuspension in den Behälter ausgehen. Weiterhin ist es sowohl kon struktiv als auch funktional vorteilhaft, wenn die Zuführung der Faserstoffsuspen sion zum Verteilungsrohr seitlich, von oben, vorzugsweise mittig, oder von unten erfolgt.

Alternativ ist in einer weiteren bevorzugten Ausführung der Erfindung vorgesehen, daß der im Behälter angebrachte Stutzen für die Faserstoffsuspension mindes tens eine mit dem Behälter kommunizierende und ihr Faserstoffsuspension zu führende Kammer umfaßt, wobei die kommunizierende Kammer oberhalb dem Flüssigkeitsstand der zugeführten Faserstoffsuspension im Behälter liegt.

Diese beiden Ausführungen zur Zuführung der Faserstoffsuspension in den Be hälter haben sich in der Praxis mehrfach hinsichtlich ihrer Funktionssicherheit, Wartungsintensität und Qualität bewährt und sie sind überdies noch günstig in der Anschaffung und im Betrieb.

In einer weiteren besonderen Ausgestaltung wird vorgeschlagen, daß zwei oder mehrere Stutzen für je eine Faserstoffsuspension im Behälter angebracht sind, wobei die Faserstoffsuspensionen sich in ihrer Zusammensetzung und Be schaffenheit unterscheiden. Diese Ausgestaltung ermöglicht die Einbringung von mehreren unterschiedlichen Faserstoffsuspensionen in ein und denselben Be hälter, um somit konsistenztreue und qualitativ hochwertige Mischungen erzeugen zu können, und dies bei niedrigen Kosten.

In einer Fortführung des Erfindungsgedankens wird auch vorgeschlagen, daß zwei Stutzen für gasfreie Faserstoffsuspension im Behälter, vorzugsweise im Be hälterboden, angebracht sind, wobei der Vorteil entsteht, die gasfreie Faserstoff suspension in strömungstechnisch optimalen und kleinen Leitungen aus dem Be hälter abzuziehen. Als konstruktiv vorteilhaft hat es sich erwiesen, wenn zwei Stutzen für gasfreie Faserstoffsuspension, vorzugsweise in Richtung der Be hälterachse oder quer zur Richtung der Behälterachse, unmittelbar nebeneinander im Behälter, vorzugsweise im Behälterboden, angebracht sind.

In weiterer Fortführung des Erfindungsgedankens wird auch vorgeschlagen, daß mindestens drei Stutzen für gasfreie Faserstoffsuspension im Behälter, vorzugs weise im Behälterboden, angebracht sind, wobei die mindestens drei Stutzen für gasfreie Faserstoffsuspension in weiterer Ausgestaltung auf einem Teilkreis, vor zugsweise gleichmäßig, im Behälter, vorzugsweise im Behälterboden, angebracht sind. Auch diese Ausführung unterstützt in positiver Weise den Abzug der gas freien Faserstoffsuspension in strömungstechnisch optimalen und kleinen Lei tungen.

Das erfindungsgemäße Mittel zur Abscheidung der einzelnen Faserstoffsuspen sionen sieht vor, daß im Behälter mindestens eine Trennwand (Haupttrennwand) zur Abscheidung der überschüssigen Faserstoffsuspension und mindestens eine Trennwand (Nebentrennwand) zur Abscheidung der gasfreien Faserstoffsuspen sion angeordnet ist. Diese Trennwände ermöglichen das Funktionsprinzip, die Funktionssicherheit und die Runnability des Behälters.

In einer weiteren Ausführung der Erfindung ist vorgesehen, daß die im Behälter eingebauten Trennwände zu einer vertikalen Ebene, vorzugsweise durch den Mittelpunkt des Behälters gehend, spiegelbildlich angeordnet sind, wobei min destens eine Trennwand (Haupttrennwand) zur Abscheidung der überschüssigen Faserstoffsuspension und mindestens eine Trennwand (Nebentrennwand) zur Abscheidung der gasfreien Faserstoffsuspension dient. Durch diese Ausge staltung des erfindungsgemäßen Behälters wird sein Wirkungsgrad maßgebend verbessert und sein Raumbedarf maßgebend reduziert.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß dem mindestens einen im Behälter, vorzugsweise im Behälterboden, ange brachten Stutzen für mindestens eine gasfreies Faserstoffsuspension mindestens ein hydraulischer Stabilisator nachgeschaltet ist. Hierdurch ergibt sich der Vorteil, daß der hydraulische Stabilisator eine Pufferkapazität für die gasfreie Faserstoff suspension aufweist und damit das Entstehen von Pulsationen im Konstanten Teil einer Papier- oder Kartonmaschine verhindert.

In einer weiteren Fortführung des Erfindungsgedankens ist der hydraulische Sta bilisator für die gasfreie Faserstoffsuspension ein Verweilbehälter mit einer be stimmten Verweildauer V_D und mit einem bestimmten Verweilvolumen V_V, wobei er zudem eine strömungstechnisch optimale Innenkontur aufweist. Die strömungs technisch optimale Innenkontur ist die Kontur eines langgestreckten und liegen den Zylinders oder eines in Strömungsrichtung der gasfreien Faserstoffsuspen sion ausgerichteten konischen Rohrs.

In einer weiteren Ausführung der Erfindung ist vorgesehen, daß, basierend auf Auslegungsüberlegungen für den Konstanten Teil einer Papier- oder Karton maschine, die Verweildauer der gasfreien Faserstoffsuspension im hydraulischen Stabilisator zwischen 2 und 60 Sekunden, vorzugsweise zwischen 4 und 25 Se kunden, und das Verweilvolumen der gasfreien Faserstoffsuspension im hydrau lischen Stabilisator zwischen 0,8 und 100 m³, vorzugsweise zwischen 4 und 70 m³, ist. Diese Maßangaben besitzen die Vorteile, daß mit Ihnen eine optimale Auslegung des obigen Konstanten Teils und ein optimaler Betrieb der Papier- oder Kartonmaschine hinsichtlich Runnability und dergleichen sichergestellt wird und daß Belegungen beziehungsweise Ablagerungen vermieden werden.

Weiterhin ist es erfindungsgemäß vorteilhaft, wenn die Mittel zum Erzeugen des Unterdrucks im Behälter je ein Unterdruckanschluß, je eine Unterdruckleitung und mindestens eine Unterdruckpumpe mit Leitung sind. Es ist platt selbstverständlich, daß mehrere Unterdruckanschlüsse jeweils einzeln mit einer separaten Unter druckleitung und einer separaten Unterdruckpumpe als auch mit einzelnen Unter druckleitungen und einer gemeinsamen Unterdruckpumpe mit Leitung betrieben werden können. Als vorteilhaft hat sich auch erwiesen, wenn die Mittel zum Er zeugen des Unterdrucks in mindestens zwei nebeneinander angebrachten Be hältern eine Unterdruckleitung und mindestens eine Unterdruckpumpe mit Leitung sind, wobei die Behälter durch einen Vakuumdurchlaß miteinander verbundenen sind und nur ein Behälter einen mit der Unterdruckleitung verbundenen Unter druckanschluß aufweist. Hierdurch wird ermöglicht, daß in allen Behältern auf einfacher Weise ein gleicher herrschender Unterdruck realisiert und geregelt wer den kann.

Weiterhin ist es erfindungsgemäß vorteilhaft, wenn die Mittel zum Erzeugen des Unterdrucks im Behälter je ein Unterdruckanschluß, je eine Unterdruckleitung und mindestens eine Unterdruckpumpe mit Leitung sind. Es ist platt selbstverständlich, daß mehrere Unterdruckanschlüsse jeweils einzeln mit einer separaten Unter druckleitung und einer separaten Unterdruckpumpe als auch mit einzelnen Unter druckleitungen und einer gemeinsamen Unterdruckpumpe mit Leitung betrieben werden können.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß im oberen Innenbereich des Behälters mehrere Düsen zur Anfeuchtung der nicht mit Faserstoffsuspension berührten Behälterinnenoberfläche angebracht sind, wo durch der im Behälter ablaufende Prozeß des Entgasens der Faserstoffsuspen sion positiv hinsichtlich Prozeßgeschwindigkeit und -wirkungsgrad beeinflußt wird.

Es versteht sich, daß die vorstehend genannten und nachstehend noch zu erläu ternden Merkmale der Erfindung nicht nur in der jeweils angegebenen Kombina tion, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteran sprüchen und der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die Zeichnung.

Es zeigen

Fig. 1 eine schematisierte und geschnittene Seitenansicht einer vor teilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Entgasen von Faserstoffsuspensionen;

Fig. 2 eine schematisierte und geschnittene Seitenansicht eines wei teren erfindungsgemäßen Nebenbehälters;

Fig. 3 eine schematisierte und geschnittene Seitenansicht eines wei teren erfindungsgemäßen Nebenbehälters, ähnlich dem der Fig. 2;

Fig. 4a eine sehr schematisierte und geschnittene Seitenansicht eines wei teren erfindungsgemäßen Nebenbehälters;

Fig. 4b einen schematisierten Schnitt quer zur Richtung der Behälterachse eines weiteren erfindungsgemäßen Nebenbehälters; und

Fig. 4c eine schematisierte Draufsicht auf den Behälterboden eines weiteren erfindungsgemäßen Nebenbehälters.

Fig. 1 zufolge besteht die erfindungsgemäße Vorrichtung 1 zum Entgasen von Faserstoffsuspensionen 2 aus einem langgestreckten und liegenden zylindrischen Behälter 3 mit einer Behälterachse 3a, dem die der Papier- oder Kartonmaschine aufzugebende Faserstoffsuspension 2 als dünnes Gemisch über mindestens ein zu der Behälterachse 3a paralleles Verteilrohr 4, von dem eine Mehrzahl von auf einanderfolgenden Strahlrohren 5 zum Einführen von Faserstoffsuspension 2 in den Behälter 3 ausgehen, zugeführt wird. Die Strömungsrichtung S der Faser stoffsuspension 2 wird übergeordnet mit einem Richtungspfeil dargestellt. Um die Entgasungsfähigkeit der Vorrichtung 1 zu verbessern, wird die zugeführte, noch Gas enthaltende Faserstoffsuspension 2 durch Strahlrohre 5 oberhalb des Flüs sigkeitsstands 6 im Behälter 3 eingegeben, wobei das in der zugegebenen Fa serstoffsuspension 2 eventuell als Blasen vorhandene Gas 7 bereits abge schieden wird, bevor die zugegebene Faserstoffsuspension 2 mit der bereits im Behälter 3 vorhandenen Faserstoffsuspension 2 in Verbindung kommt. Die Strahl rohre 5 enden in dargestellter und bevorzugter Ausführung kurz vor der Behälter decke 8, wodurch der Entgasungsprozeß der Faserstoffsuspension 2 nochmals positiv unterstützt wird, da die Faserstoffsuspension 2 an die Behälterdecke 8 prallt. Im oberen Bereich der Behälterdecke 8 ist ein Unterdruckanschluß 9 mit einer Unterdruckleitung 10 angebracht, die wiederum an eine Unterdruckpumpe 11 mit einer weiterführenden, nicht vollständig dargestellten Leitung 12 ange schlossen ist; der Unterdruckanschluß 9 kann alternativ auch im seitlichen Bereich der Behälterdecke 8 angebracht sein. Durch den Anschluß des Behälters 3 an die Unterdruckpumpe 11 wird die Entgasungsfähigkeit der Vorrichtung 1 maximiert, wobei das Gas 7 durch die Unterdruckpumpe 11 aus dem Behälter 3 gepumpt wird. Weiterhin sind im den Strahlrohren 7 abgewandten Bereich der Behälter decke 8 mehrere, nicht näher dargestellte Düsen 13 zur Anfeuchtung der nicht mit Faserstoffsuspension 2 berührten Behälterinnenoberfläche 14 angebracht. Durch diese Maßnahme wird der im Behälter 3 ablaufende Entgasungsprozeß der Fa serstoffsuspension 2 positiv hinsichtlich Prozeßgeschwindigkeit und -wirkungs grad beeinflußt. Im dem Verteilrohr 4 abgewandten Teil des Behälters 3 ist eine einen Überlauf 15 bildende Haupttrennwand 16 mit einer Oberkante 17 und mit einer Stauhöhe H_SH angebracht. Der Haupttrennwand 16 nachgeordnet ist - in Strömungsrichtung der Faserstoffsuspension 2 gesehen - ein Austrittsstutzen 18. Dem Austrittsstutzen 18 ist ein anfänglich dargestelltes Leitungssystem 19 zum Zurückführen der im Behälter 3 eingetretenen überschüssigen, eventuell mit leichten Verunreinigungen versetzten Faserstoffsuspension 2.1 zurück in den nicht dargestellten, dem Fachmann jedoch bekannten Kreislauf angeschlossen. Der Haupttrennwand 16 vorgeordnet ist - in Strömungsrichtung der Faserstoffsus pension gesehen - ein Austrittsstutzen 20 für gasfreie Faserstoffsuspension 2.2, wobei dem Austrittsstutzen 20 - in Strömungsrichtung der Faserstoffsuspension gesehen - eine Nebentrennwand 21 mit einer Oberkante 22 und mit einer Stau höhe N_SH vorgeordnet ist. Hinsichtlich der Anordnung der Austrittsstutzen 18 und 20 samt ihrer nicht näher bezeichneten Vorderkanten und Hinterkanten und der Trennwände gelten die in der nicht vorveröffentlichten deutschen Patentan meldung . . . (PA 10979 DE) der Anmelderin gemachten Ausführungen. Der Inhalt dieser genannten deutschen Patentanmeldung wird hiermit zum Gegenstand dieser Beschreibung gemacht. Dem Austrittsstutzen 20 für gasfreie Faserstoff suspension 2.2 ist ein hydraulischer Stabilisator 23 unmittelbar nachgeordnet. Der dargestellte hydraulische Stabilisator 23 für die gasfreie Faserstoffsuspension 2.2 ist als ein Verweilbehälter und weist die Form eines in Strömungsrichtung S der gasfreien Faserstoffsuspension 2.2 ausgerichteten konischen Rohrs 24 auf. Der hydraulische Stabilisator 23 ist erfindungsgemäß derart ausgelegt, daß die Ver weildauer V_D der gasfreien Faserstoffsuspension 2.2 in ihm zwischen 2 und 60 Sekunden, vorzugsweise zwischen 5 und 20 Sekunden, ist und daß das Verweil volumen V_V der gasfreien Faserstoffsuspension 2.2 in ihm zwischen 0,8 und 100 m³, vorzugsweise zwischen 4 und 70 m³, ist. Dem hydraulischen Stabilisator 23 nachgeordnet ist eine nicht dargestellte Pumpe, die die gasfreie Faserstoffsus pension 2.2 dem nicht dargestellten Stoffauflauf einer Papier- oder Karton maschine unter Druck zuführt. Zwischen dem hydraulischen Stabilisator 23 und der nicht dargestellten Pumpe kann zur Verbesserung der Qualität der gasfreien Faserstoffsuspension 2.2 noch ein Sichter, insbesondere ein Vertikalsichter, an geordnet sein.

Erfindungsgemäß ist die Vorrichtung 1 nun dadurch gekennzeichnet, daß dem Behälter 3 (Hauptbehälter) in Richtung seiner Behälterachse 3a mindestens ein weiterer Behälter 3.1 (Nebenbehälter) nachgeordnet ist, der im wesentlichen wie der Hauptbehälter 3 ausgebildet ist. In der vorliegenden Fig. 1 sind dem Haupt behälter 3 insgesamt drei Nebenbehälter 3.1, 3.2 und 3.3 formschlüssig nachge ordnet, die mittels Vakuumdurchlässe 28 miteinander verbunden sind und durch den bereits für den Hauptbehälter 3 beschriebenen Unterdruckanschluß 9 über die Unterdruckleitung 10 an die Unterdruckpumpe 11 mit der weiterführenden, nicht vollständig dargestellten Leitung 12 angeschlossen ist. Es ist selbstverständ lich auch möglich, daß jeder Behälter sein eigenes Unterdrucksystem aufweist oder daß mehrere Behälter ein gemeinsames Unterdrucksystem aufweisen, wobei diese Behälter dann mittels Vakuumdurchlässe 28 miteinander verbunden sind.

Der in Fig. 1 rechts neben dem Hauptbehälter 3 angeordnete erste Nebenbe hälter 3.1 weist einen spiegelbildlichen Aufbau zu einer vertikalen, durch den Mit telpunkt M des Nebenbehälters 3.1 gehenden Ebene E auf. In schematischer Weise ist dargestellt, daß dem ersten Nebenbehälter 3.1 die Faserstoffsuspension 2 als dünnes Gemisch über mindestens ein zu der Behälterachse 3a paralleles Verteilrohr 4, von dem eine Mehrzahl von aufeinanderfolgenden, nur schematisch dargestellten Strahlrohren 5 zum Einführen von Faserstoffsuspension 2 in den Nebenbehälter 3.1 ausgehen, zugeführt wird. Die Zuführung der Faserstoffsus pension 2 in das Verteilrohr 4 erfolgt über eine angedeutete Zufuhrleitung mittig von oben. Es ist platt selbstverständlich, daß die Zuführung der Faserstoffsuspen sion 2 in das Verteilrohr 4 auch seitlich oder von unten erfolgen kann. Der erste Nebenbehälter. 3.1 weist zudem zwei Haupttrennwände 16.1 und 16.2 und zwei Nebentrennwände 21.1 und 21.2 auf, die in bekannter Weise angeordnet sind. Die gasfreien Faserstoffsuspensionen 2.2 werden über je einen Austrittsstutzen 20.1 und 20.2, die überschüssigen Faserstoffsuspensionen 2.1 über einen ge meinsamen Austrittsstutzen 18 abgeführt.

Der in Fig. 1 an zweiter Stelle rechts neben dem Hauptbehälter 3 angeordnete zweite Nebenbehälter 3.2 weist im unteren Bereich einen spiegelbildlichen Aufbau zu einer vertikalen, durch den Mittelpunkt M des Nebenbehälters 3.2 gehenden Ebene E auf. Der zweite Nebenbehälter 3.2 weist zwei Haupttrennwände 16.1 und 16.2 und zwei Nebentrennwände 21.1 und 21.2 auf, die in bekannter Weise angeordnet sind. Die gasfreien Faserstoffsuspensionen 2.2 werden über je einen Austrittsstutzen 20.1 und 20.2, die überschüssigen Faserstoffsuspensionen 2.1 über einen gemeinsamen Austrittsstutzen 18 abgeführt. Es ist jedoch auch mög lich, daß die überschüssige Faserstoffsuspension 2.1 je nach Ort des Entstehens mittels eines separaten Austrittsstutzens 18 abgeführt wird. Weiterhin ist in sche matischer Weise dargestellt, daß dem linken Teil des zweiten Nebenbehälters 3.2 die Faserstoffsuspension 2 als dünnes Gemisch über ein zu der Behälterachse 3a paralleles Verteilrohr 4, von dem eine Mehrzahl von aufeinanderfolgenden, nur schematisch dargestellten Strahlrohren 5 zum Einführen von Faserstoffsuspen sion 2 in den Nebenbehälter 3.2 ausgehen, zugeführt wird. Die Zuführung der Fa serstoffsuspension 2 in das Verteilrohr 4 erfolgt über eine angedeutete Zufuhr leitung von oben. Es ist platt selbstverständlich, daß die Zuführung der Faserstoff suspension 2 in das Verteilrohr 4 auch seitlich oder von unten erfolgen kann. Dem rechten Teil des zweiten Nebenbehälters 3.2 werden zwei, vorzugsweise ver schiedene Faserstoffsuspensionen 2a und 2b über zwei mit dem Nebenbehälter 3.2 kommunizierende und ihm Faserstoffsuspension(en) 2 zuführende Kammern 25 zugeführt, wobei nur zwei Kammern 25.1 und 25.2 schematisch durch Kreise angedeutet sind. Die zugeführten Faserstoffsuspensionen 2 können sich in ihrer Zusammensetzung und Beschaffenheit unterscheiden, wodurch wiederum die bereits genannten Synergieeffekte durch die erfindungsgemäße Vorrichtung entstehen. Die kommunizierenden Kammern 25 liegen oberhalb des Flüssigkeitsstands 6 der zugeführten Faserstoffsuspension 2 im zweiten Nebenbehälter 3.2. Der Nebenbehälter 3.2 samt Bauteile und -gruppen der dargestellten Vorrichtung 1 ist dem Fachmann der Branche als "Flying Wing DECULATOR®" der Firma Ahlstrom Machinery Corporation bekannt, der auch in der US-Patentschrift US 3,538,680 (≈ DE-A 17 61 496) offenbart ist. Der Inhalt dieser genannten US-Patentschrift wird hiermit zum Gegenstand dieser Beschreibung gemacht. Der zweite Nebenbehälter 3.2 weist ferner zwischen den Zuführsystemen für die Faserstoffsuspensionen 2 eine vertikale Trennwand 26 auf, um damit ein etwaiges Mischen der Faserstoffsuspensionen während ihrer Zuführung in den Nebenbehälter 3.2 zu verhindern.

Der in Fig. 1 an dritter Stelle rechts neben dem Hauptbehälter 3 angeordnete dritte Nebenbehälter 3.3 weist einen Aufbau auf, wie er aus der US-Patentschrift 5,868,905 (PA 10542 US) bekannt ist. Der Inhalt dieser genannten US-Patent schrift wird hiermit zum Gegenstand dieser Beschreibung gemacht. Dieser dritte Nebenbehälter 3.3 ist spiegelbildlich zum Hauptbehälter 3, auf dessen Be schreibung verwiesen wird, aufgebaut. Der einzige Unterschied besteht lediglich in der Zuführung der Faserstoffsuspension 2. Sie wird als dünnes Gemisch über ein zu der Behälterachse 3a paralleles Verteilrohr 4, von dem eine Mehrzahl von aufeinanderfolgenden, nur schematisch dargestellten Strahlrohren 5 zum Ein führen von Faserstoffsuspension 2 in den Nebenbehälter 3.3 ausgehen, zuge führt. Die Zuführung der Faserstoffsuspension 2 in das Verteilrohr 4 erfolgt über eine angedeutete Zufuhrleitung von rechts. In dem Verteilrohr 4 abgewandten Teil des Nebenbehälters 3.3 ist eine einen Überlauf 15 bildende Haupttrennwand 16 mit einer Oberkante 17 und mit einer Stauhöhe H_SH angebracht. Der Haupttrenn wand 16 nachgeordnet ist - in Strömungsrichtung der Faserstoffsuspension 2 ge sehen - ein Austrittsstutzen 18. Dem Austrittsstutzen 18 ist ein anfänglich darge stelltes Leitungssystem 19 zum Zurückführen der in den Nebenbehälter 3.3 ein getretenen überschüssigen, mit leichten Verunreinigungen versetzten Faserstoff suspension 2.1 zurück in den nicht dargestellten, dem Fachmann jedoch be kannten Kreislauf angeschlossen. Der Haupttrennwand 16 vorgeordnet ist - in Strömungsrichtung der Faserstoffsuspension gesehen - ein Austrittsstutzen 20 für gasfreie Faserstoffsuspension 2.2, wobei dem Austrittsstutzen 20 - in Strömungs richtung der Faserstoffsuspension gesehen - eine Nebentrennwand 21 mit einer Oberkante 22 und mit einer Stauhöhe N_SH vorgeordnet ist. Hinsichtlich der An ordnung der Austrittsstutzen 18 und 20 samt ihrer nicht näher bezeichneten Vor derkanten und Hinterkante und der Trennwände gelten die in der nicht vorver öffentlichten deutschen Patentanmeldung . . . (PA 10979 DE) der Anmelderin ge machten Ausführungen. Der Inhalt dieser genannten deutschen Patentanmeldung wird hiermit zum Gegenstand dieser Beschreibung gemacht.

Die Fig. 2 zeigt in schematisierte und geschnittene Seitenansicht eines weiteren erfindungsgemäßen Nebenbehälters 3.4. In schematischer Weise ist dargestellt, daß diesem Nebenbehälter 3.4 die Faserstoffsuspension 2 als dünnes Gemisch über mindestens ein zu der Behälterachse 3a paralleles Verteilrohr 4, von dem eine Mehrzahl von aufeinanderfolgenden, nur schematisch dargestellten Strahl rohren 5 zum Einführen von Faserstoffsuspension 2 in den Nebenbehälter 3.4 ausgehen, zugeführt wird. Die Zuführung der Faserstoffsuspension 2 in das Ver teilrohr 4 erfolgt über eine angedeutete Zufuhrleitung mittig von oben. Es ist platt selbstverständlich, daß die Zuführung der Faserstoffsuspension 2 in das Verteil rohr 4 auch seitlich oder von unten erfolgen kann. Der Nebenbehälter 3.4 weist zudem nur eine Haupttrennwand 16 auf, die in bekannter Weise angeordnet ist. Die gasfreie Faserstoffsuspension 2.2 wird über zwei nebeneinander liegende Austrittsstutzen 20.1 und 20.2, die überschüssige Faserstoffsuspension 2.1 über einen Austrittsstutzen 18 abgeführt.

Weiterhin zeigt die Fig. 3 einen weiteren erfindungsgemäßen Nebenbehälter 3.5 in schematisierter und geschnittener Seitenansicht, ähnlich dem der Fig. 2. Der primäre Unterschied besteht darin, daß den beiden nebeneinander liegenden Austrittsstutzen 20.1 und 20.2 zur Abführung der gasfreien Faserstoffsuspension 2.2 noch eine Nebentrennwand 21 in Strömungsrichtung S der Faserstoffsuspen sion 2 vorgeordnet ist. Im übrigen entsprecht der Aufbau des Nebenbehälters 3.5 der Fig. 3 dem der Fig. 2.

Die Fig. 4a zeigt eine sehr schematisierte und geschnittene Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Nebenbehälters 3.6. Es ist klar erkennbar, daß erfindungs gemäß zwei Eintrittsstutzen 29.1 und 29.2 zur Zuführung der Faser stoffsuspension 2, vorzugsweise in Richtung der Behälterachse 3a, unmittelbar nebeneinander im Behälter 3.6, vorzugsweise im Behälterboden 27, angebracht sind. Gemäß dem schematisierten Schnitt quer zur Richtung der Behälterachse der Fig. 4b sind zwei Eintrittsstutzen 29.1 und 29.2 zur Zuführung der Faserstoffsuspension 2, vorzugsweise quer zur Richtung der Behälterachse 3a, unmittelbar nebeneinander im Behälter 3.7, vorzugsweise im Behälterboden 27, angebracht. Und die Fig. 4c zeigt eine schematisierte Draufsicht auf den Be hälterboden 27, in dem erfindungsgemäß drei Austrittsstutzen 20.1, 20.2 und 20.3 zur Abführung der gasfreien Faserstoffsuspension 2.2 auf einem Teilkreis K, vorzugsweise gleichmäßig, im Behälter 3.8, vorzugsweise im Behälterboden 27, angebracht sind.

Es versteht sich von selbst, daß sowohl dem mindestens einen Austrittsstutzen 20 für gasfreien Fasersuspension 2.2 des Hauptbehälters 3 als auch der nachgeord neten Nebenbehälter 3.1-3.8 je ein hydraulischer Stabilisator 23 mit den ge nannten Eigenschaften nachgeordnet sein kann.

Zusammenfassend ist festzuhalten, daß durch die Erfindung eine Vorrichtung der eingangs genannten Art geschaffen wird, mit welcher gleichzeitig mehrere Faser stoffsuspensionen unterschiedlicher Zusammensetzung und Beschaffenheit un abhängig voneinander entgast und bei Bedarf zusammengeführt werden können und dabei der für die Vorrichtung benötigte Raumbedarf bei Beibehaltung der qualitativen und funktionellen Eigenschaften der Faserstoffsuspension und bei Erhöhung der Runnability der Papier- oder Kartonmaschine reduziert wird.

Bezugszeichenliste

1

Vorrichtung (zum Entgasen von Faserstoffsuspensionen)

2

Faserstoffsuspension

2

a,

2

b Faserstoffsuspension

2.1

Überschüssige Faserstoffsuspension

2.2

Gasfreie Faserstoffsuspension

3

Hauptbehälter

3

a Behälterachse

3.1-3.8

Nebenbehälter

4

Verteilrohr

5

Strahlrohr

6

Flüssigkeitsstand

7

Gas

8

Behälterdecke

9

Unterdruckanschluß

10

Unterdruckleitung

11

Unterdruckpumpe

12

Leitung

13

Düse

14

Behälterinnenoberfläche

15

Überlauf

16

,

16.1

,

16.2

Haupttrennwand

17

Oberkante

18

Austrittsstutzen

19

Leitungssystem

20

,

20.1-20.3

Austrittsstutzen

21

,

21.1

,

21.2

Nebentrennwand

22

Oberkante

23

Hydraulischer Stabilisator

24

Konisches Rohr

25

,

25.1

,

25.2

Kammer

26

Trennwand

27

Behälterboden

28

Vakuumdurchlaß

29

Eintrittsstutzen
E Ebene
H_SH

Stauhöhe
K Teilkreis
M Mittelpunkt
N_SH

Stauhöhe
S Strömungsrichtung
V_D

Verweildauer
V_V

Verweilvolumen

Claims

1. Vorrichtung (1) zum Entgasen von Faserstoffsuspensionen (2, 2a, 2b) be stehend aus

- einem, vorzugsweise langgestreckten und liegenden zylindrischen, Be hälter (Hauptbehälter) (3) mit einer horizontalen oder annähernd horizon talen Behälterachse (3a);
- mindestens einer darin angeordneten, einen Überlauf (15) bildenden Trennwand (Haupttrennwand) (16);
- mindestens je einen im Behälter (3) angebrachten Stutzen (4, 9, 18, 20, 20.1-20.3, 25, 25.1-25.2) für mindestens eine Faserstoffsuspension (2, 2a, 2b), für mindestens eine gasfreie Faserstoffsuspension (2.2), für ein ab geschiedenes Gas (7) und mindestens eine mittels des mindestens einen Überlaufs (15) abgeschiedene, überschüssige Faserstoffsuspension (2.1);
- Mitteln zum Erzeugen eines Unterdrucks im Behälter (3);

dadurch gekennzeichnet, daß dem Behälter (Hauptbehälter) (3) in Richtung seiner Behälterachse (3a) mindestens ein weiterer Behälter (Nebenbehälter) (3.1-3.8) nachgeordnet ist, der vorzugsweise im wesentlichen wie der Hauptbehälter (3) ausgebildet ist.

2. Vorrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der dem Behälter (Hauptbehälter) (3) in Richtung seiner Behälterachse (3a) nachgeordnete weitere Behälter (Nebenbehälter) (3.1-3.8) form schlüssig nachgeordnet ist.

3. Vorrichtung (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der im Behälter (3, 3.1-3.8) angebrachte Stutzen für die Faserstoffsus pension (2, 2a, 2b) mindestens ein zu der Behälterachse (3a) paralleles oder annähernd paralleles Verteilungsrohr (4) umfaßt, von dem eine Mehrzahl von aufeinanderfolgenden Strahlrohren (5) zum Einführen der Faserstoffsuspen sion (2, 2a, 2b) in den Behälter (3, 3.1-3.8) ausgehen.

4. Vorrichtung (1) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuführung der Faserstoffsuspension (2, 2a, 2b) zum Verteilungsrohr (4) seitlich, von oben, vorzugsweise mittig, oder von unten erfolgt.

5. Vorrichtung (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der im Behälter (3, 3.1-3.8) angebrachte Stutzen für die Faserstoffsus pension (2, 2a, 2b) mindestens eine mit dem Behälter (3, 3.1-3.8) kommuni zierende und ihr Faserstoffsuspension (2, 2a, 2b) zuführende Kammer (25, 25.1-25.2) umfaßt, wobei die kommunizierende Kammer (25, 25.1-25.2) oberhalb dem Flüssigkeitsstand (6) der zugeführten Faserstoffsuspension (2, 2a, 2b) im Behälter (3, 3.1-3.8) liegt.

6. Vorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß zwei oder mehrere Stutzen für je eine Faserstoffsuspension (2, 2a, 2b) im Behälter (3, 3.1-3.8) angebracht sind, wobei die Faserstoffsuspensionen (2, 2a, 2b) sich in ihrer Zusammensetzung und Beschaffenheit unter scheiden.

7. Vorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Stutzen (20.1, 20.2) für gasfreie Faserstoffsuspension (2.2) im Be hälter (3, 3.1-3.8), vorzugsweise im Behälterboden (27), angebracht sind.

8. Vorrichtung (1) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die zwei Stutzen (20.1, 20.2) für gasfreie Faserstoffsuspension (2.2), vorzugsweise in Richtung der Behälterachse (3a) oder quer zur Richtung der Behälterachse (3a), unmittelbar nebeneinander im Behälter (3, 3.1-3.8), vor zugsweise im Behälterboden (27), angebracht sind.

9. Vorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens drei Stutzen (20.1-20.3) für gasfreie Faserstoffsuspension (2.2) im Behälter (3, 3.1-3.8), vorzugsweise im Behälterboden (27), ange bracht sind.

10. Vorrichtung (1) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die mindestens drei Stutzen (20.1-20.3) für gasfreie Faserstoffsuspen sion (2.2) auf einem Teilkreis (K), vorzugsweise gleichmäßig, im Behälter (3, 3.1-3.8), vorzugsweise im Behälterboden (27), angebracht sind.

11. Vorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß im Behälter (3, 3.1-3.8) mindestens eine Trennwand (Haupttrennwand) (16, 16.1, 16.2) zur Abscheidung der überschüssigen Faserstoffsuspension (2.1) angeordnet ist.

12. Vorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß im Behälter (3, 3.1-3.8) mindestens eine Trennwand (Nebentrennwand) (21, 21.1, 21.2) zur Abscheidung der gasfreien Faserstoffsuspension (2.2) angeordnet ist.

13. Vorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die im Behälter (3, 3.1-3.8) eingebauten Trennwände (16, 16.1, 16.2, 21, 21.1, 21.2) zu einer vertikalen Ebene E, vorzugsweise durch den Mittel punkt M des Behälters (3, 3.1-3.8) gehend, spiegelbildlich angeordnet sind, wobei mindestens eine Trennwand (Haupttrennwand) (16, 16.1, 16.2) zur Abscheidung der überschüssigen Faserstoffsuspension (2.1) und mindes tens eine Trennwand (Nebentrennwand) (21, 21.1, 21.2) zur Abscheidung der gasfreien Faserstoffsuspension (2.2) dient.

14. Vorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß dem mindestens einen im Behälter (3, 3.1-3.8), vorzugsweise im Be hälterboden (27), angebrachten Stutzen (20, 20.1, 20.2) für mindestens eine gasfreie Faserstoffsuspension (2.2) mindestens ein hydraulischer Stabilisator (23) nachgeschaltet ist.

15. Vorrichtung (1) nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der hydraulische Stabilisator (23) für die gasfreie Faserstoffsuspension (2.2) ein Verweilbehälter mit einer bestimmten Verweildauer (V_D) und mit einem bestimmten Verweilvolumen (V_V) ist und eine strömungstechnisch op timale Innenkontur aufweist.

16. Vorrichtung (1) nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die strömungstechnisch optimale Innenkontur die Kontur eines langge streckten und liegenden Zylinders oder eines in Strömungsrichtung der gas freien Faserstoffsuspension (2.2) ausgerichteten konischen Rohrs (24) ist.

17. Vorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 14 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Verweildauer (V_D) der gasfreien Faserstoffsuspension (2.2) im hy draulischen Stabilisator (23) zwischen 2 und 60 Sekunden, vorzugsweise zwischen 4 und 25 Sekunden, ist.

18. Vorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 14 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß das Verweilvolumen (V_V) der gasfreien Faserstoffsuspension (2.2) im hydraulischen Stabilisator (23) zwischen 0,8 und 100 m³, vorzugsweise zwischen 4 und 70 m³, ist.

19. Vorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zum Erzeugen des Unterdrucks im Behälter (3, 3.1-3.8) je ein Unterdruckanschluß (9), je eine Unterdruckleitung (10) und mindestens eine Unterdruckpumpe (11) mit Leitung (12) sind.

20. Vorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zum Erzeugen des Unterdrucks in mindestens zwei nebenein ander angebrachten Behältern (3, 3.1-3.8) eine Unterdruckleitung (10) und mindestens eine Unterdruckpumpe (11) mit Leitung (12) sind, wobei die Be hälter (3, 3.1-3.8) durch einen Vakuumdurchlaß (28) miteinander verbun denen sind und nur ein Behälter (3, 3.1-3.8) einen mit der Unterdruckleitung (10) verbundenen Unterdruckanschluß (9) aufweist.

21. Vorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß im oberen Innenbereich des Behälters (3, 3.1-3.8) mehrere Düsen (13) zur Anfeuchtung der nicht mit der Faserstoffsuspension (2, 2a, 2b) berührten Behälterinnenoberfläche (14) angebracht sind.