DE2548578A1

DE2548578A1 - Verfahren und vorrichtung zur abscheidung von verunreinigungen in faserstoffsuspensionen

Info

Publication number: DE2548578A1
Application number: DE19752548578
Authority: DE
Inventors: Walter Musselmann; Reimund Rienecker
Original assignee: JM Voith GmbH
Current assignee: JM Voith GmbH
Priority date: 1975-10-30
Filing date: 1975-10-30
Publication date: 1977-05-12
Also published as: AT355904B; FR2329797B1; GB1510758A; JPS5327362B2; SE425922B; FR2329797A1; DE2548578C3; FI63789C; ES451787A1; FI763083A; BR5601290U; ATA627976A; SE7612032L; JPS5288602A; DE2548578B2; FI63789B

Description

p/ 5^89 J.M. Voith GmbH

Kennwort: "Kombisortierer" · Heidenheim/Brenz

Verfahren und Vorrichtung zur Abscheidung von Verunreinigungen in Faserstoffsuspensionen

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Abscheidung von Verunreinigungen in FaserstoffSuspensionen bei der Zellstoff-, Papierherstellung und ähnlichem, in einem Gehäuse, in dem durch einen Rotor ein Potentialwirbel erzeugt wird, wobei die in dem Wirbelkern sich ansammelnden spezifisch leichten Verunreinigungen in dem dem Rotor gegenüberliegenden Wandbereich und die spezifisch schweren Verunreinigungen im radial äußeren Bereich des Gehäuses abgezogen werden und wobei die gereinigte Suspension nach Durchtritt durch ein Sieb aus dem Gehäuse entfernt wird.

Desgleichen betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.

Ein Verfahren und eine Vorrichtung dieser Art ist in der DT-OS 2 l40 372 bereits beschrieben.

Das Haupteinsatzgebiet dieses Verfahrens und der Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens ist in der Altpapieraufbereitung. Die Abscheidung von spezifisch leichten und schweren Verunreinigungen erfolgt dabei durch die Ausbildung eines Potentialwirbels mit Hilfe des Rotors. Der Abzug des LeichtSchmutzes erfolgt dabei im Wirbelkern durch eine gegenüber dem Rotor angeordnete Öffnung. Der Schwerschmutz wird am Umfang des Behälters aus ihm entfernt. Der gereinigte Stoff wird nach Durchtritt durch ein hinter dem Rotor angeordnetes Sieb aus dem Gehäuse entfernt.

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Nachteilig dabei ist jedoch die geringe Siebfläche, durch die der Durchsatzleistung Grenzen gesetzt sind. Außerdem tritt am Rotor, am Sieb sowie am Behälter selbst ein hoher Verschleiß auf, weil der Strömungsverlauf im Gehäuse und die Schwerschmutzabscheidung nicht optimal sind. Der Schwerschmutz kommt nämlich durch die dauernde Umwälzbewegung noch zu oft mit dem Rotor und dem Sieb in Berührung.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens der eingangs genannten Art zu schaffen, womit ein hoher Wirkungsgrad erreicht wird und wobei weiterhin nur eine geringe Verschleißanfälligkeit auftritt.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die zu reinigende Paserstoffsuspension in eine hinter dem Rotor angeordnete Einlaufkammer in das Gehäuse eingeleitet wird, von wo sie durch öffnungen in dem Rotor in Längsrichtung der Rotorachse in den Innenraum einer mit dem Rotor verbundenen und mit diesem mitrotierenden am Umfang geschlossenen Trommel geleitet, dort vorgereinigt, anschließend an dem von dem Rotor abgewandten freien Ende der Trommel um ungefähr l8o° umgelenkt und längs einem feststehenden Siebkorb, hinter dem von Verunreinigungen und Stippen befreite Paserstoffsuspension aus dem Gehäuse abgezogen wird, am Außenumfang der Trommel die noch mit Verunreinigungen und Stippen durchsetzte Paserstoffsuspension zurück in die Einlaufkammer geführt wird.

Durch das erfindungsgemäße Verfahren wird erreicht, daß die empfindlichen Teile, wie z.B. der Siebkorb, besser geschützt sind. Weiterhin läßt sich durch die Vorreinigung in der Trommel und die Siebkorbanordnung eine hohe DurchsatζIeistung bei einer guten Abscheidewirkung erreichen.

Die Abscheidung der spezifisch leichten und spezifisch schweren Teile erfolgt außerhalb des Siebkorbes, Die spezifisch leichten Verunreinigungen werden aufgrund des erzeugten Potentialwirbels

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durch den gegenüber dem Rotor angeordneten Ablauf abgezogen, und die spezifisch schweren Verunreinigungen sammeln sich aufgrund der Zentrifugalkraft bzw. des radialen Druekgefalles in der rotierenden Trommel an dessen Innenwand an, von wo sie leicht nach außen zur Gehäusewandung gefördert und durch eine entsprechende öffnung entfernt werden können. Der Siebkorb selbst bleibt damit weitgehend frei von Verunreinigungen.

Durch den Strömungsverlauf und die Vorreinigung in der Trommel erfolgt neben dem Schutz des· Siebes gleichzeitig auch ein Schutz der übrigen Teile in dem Gehäuse, Darüber hinaus ist kein nennenswerter Verschleiß an der Trommel selbst zu erwarten, da zwischen Trommel und der aufzubereitenden Faserstoffsuspension aufgrund ihrer Mitrotation nur eine geringe Relativbewegung stattfindet. Im Bereich der Ausbildung des Potentialwirbels ist der Stoff weitgehend frei von Verschleiß hervorrufenden spezifisch schweren Teilen.

Die höhere Durchsatzleistung der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird neben der wesentlich größeren Siebfläche durch die weitgehende Vorabscheidung störender Anteile aufgrund des radialen Druckgefälles im Bereich der Wirbelströmung erreicht.

Im Vergleich zum Stand der Technik steht zur Sortierung außerdem eine wesentlich größere Sieboberfläche zur Verfügung, wobei überall gleiche StrömungsVerhältnisse vorherrschen. Der Platzbedarf ist dementsprechend geringer.

Eine erfinderische Durchführung des genannten Verfahrens liegt dabei in einer Vorrichtung, bestehend aus einem Gehäuse mit einer Zulauföffnung für die Faserstoffsuspension, einem in dem Gehäuse angeordneten Rotor, einem Sieb, hinter dem sich die Abzugsöffnung für die gereinigte Faserstoffsuspension befindet, einem in dem dem Rotor gegenüberliegenden Wandbereich angeordneten Ablauf für die spezifisch leichten Verunreinigungen und einer am Umfang des Gehäuses angeordneten Auslaßöffnung für Schwerschmutz darin, daß sich der Zulauf in einer hinter dem Rotor angeordneten Einlaufkammer befindet, daß der Rotor öffnungen zum Durchtritt der in Längsrichtung der Rotorachse strömenden Suspension aufweist, daß der

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Rotor rait einer rotierenden am Umfang geschlossenen Trommel versehen ist, daß das Sieb zur Bildung einer Siebzone als koaxial um die Trommel angeordneter Siebkorb ausgebildet ist, daß die Länge der Trommel wenigstens annähernd der Länge des die Trommel umgebenden Siebkorbes entspricht und daß ferner die Trommel an ihrem Außenumfang mit Einrichtungen zur Rückförderung der Suspension in die Einlaufkammer versehen ist.

Diese Vorrichtung stellt eine vorteilhafte konstruktive Lösung des genannten Verfahrens dar, durch die eine gute Abscheidewirkung von spezifisch leichten und schweren Verunreinigungen bei nur geringem Paserverlust erreicht wird. Der Siebkorb wird bei weitem nicht so stark belastet, wie bei den Vorrichtungen nach dem Stand der Technik.

Der Umwälzeffekt in dem Gehäuse wird durch die an dem Außenumfang der Trommel angeordneten Einrichtungen und dem Druckgefälle zwischen Siebzone und Einlaufkammer erreicht.

Ein weiteres Merkmal der erfindungsgemäßen Vorrichtung besteht darin, daß zwischen der Siebzone und der Einlaufkammer eine Schleuderscheibe angeordnet ist.

Durch diese Maßnahme wird eine noch bessere Umwälzung der Suspension erreicht und darüber hinaus vermieden, daß die umlaufende Paserstoffsuspension direkt (ohne Durchgang durch den Rotor) in die Siebzone gelangt.

Erfindungsgemäß ist weiter vorgesehen, daß die Schleuderscheibe mit rippenartigen Einrichtungen versehen ist. Dadurch wird auch bei stark stippenhaltigem Stoff eine gute Umwälzung gewährleistet,

Ein weiteres sehr wesentliches Merkmal der erfindungsgemäßen Vorrichtung besteht darin, daß die Schleuderscheibe mit Entstippungseinrichtungen versehen ist, die unter Bildung eines Entstippungsspaltes mit am Gehäuse angeordneten Entstippungseinrichtungen zusammenarbeiten.

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Durch diese Maßnahme können am Sieb zurückgehaltene Faserbündel bzw. Stippen oder noch nicht in Einzelfasern zerlegte Anteile entstippt werden.

In weiterer Ausbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß im Bereich des Entstippungsspaltes ein Auslaß für stippenhaltigen Stoff vorgesehen ist.

Durch diesen Auslaß läßt sich ein stärkerer Aufschluß der behandelten Stippen durchführen. Der über diesen Auslaß abgeschiedene stippenhaltige Stoff kann nämlich dann gesondert nochmals aufbereitet werden, was z.B. durch eine Rückführung in einen vorgeschalteten Stofflöser möglich ist.

Erfindungsgemäß ist ferner vorgesehen, daß im Bereich des Entstippungsspaltes eine Ringkammer angeordnet ist, in der sich der Auslaß befindet.

Durch diese Ringkammer kann der stippenhaltige Stoff gut abgeführt werden.

In weiterer Ausbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Einrichtungen zur Rückförderung der Suspension in die Einlaufkammer am Umfang der Trommel verteilte Flügel, aufgeschweißte Stege, Spiralen oder ähnliches aufweisen.

Diese Einrichtungen stellen eine einfache Transporthilfe dar.

Von Vorteil ist ferner, wenn die Auslaßöffnung für den Schwerschmutz im Bereich des vom Rotor abgewandten freien Endes der Trommel angeordnet ist.

Durch diese Anordnung werden die Verschleiß hervorrufenden schwergewichtigen Verunreinigungen auf dem kürzesten Wege ausgeschieden.

Nachfolgend ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt, aus dem weitere erfindungsgemäße Merkmale hervorgehen«

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Es zeigen:

Fig. 1 die erfindungsgemäße Vorrichtung im Längsschnitt,

Fig. 2 Ausschnittsvergrößerung der Einzelheit X.

Durch einen Zulauf 1 gelangt die zu sortierende Faserstoffsuspension unter Druck in eine Einlaufkammer 2 und wird von hier durch Öffnungen 3 in dem Rotor 4 in das Gehäuseinnere geleitet. Der Rotor 4 ist mit einer geschlossenen Trommel 5 versehen, die sich koaxial zur Rotorachse erstreckt. Durch den Rotor 4 wird die Suspension im Innenraum der Trommel 5 in Rotation versetzt, wo* bei sich ein Wirbelkern 6 ausbildet, in dessem Zentrum sich leichtgewichtige Verunreinigungen konzentrieren. Diese Verunreinigungen werden über einen Ablauf 7 abgezogen. Dieser Wirbelkern wird noch besser stabilisiert, wenn der Rotor 4 mit einem Zentrierring 21 versehen ist.

Am Ende der Rotortrommel 5 wird der vorgereinigte Stoff um l80° umgelenkt und fließt am äußeren Durchmesser der Trommel 5 in eine Siebzone 8. Spezifisch schwere Verunreinigungen werden zuvor aufgrund der Zentrifugalwirkung am Ende der Trommel 5 und der Umlenkung der Suspension, die diese aufgrund ihres Gewichtes nicht mitmachen können, zum Umfang des Gehäuses befördert, und können dort Über eine Auslaßöffnung 9 abgeschieden werden.

Der Gutstoff, d.h. die gereinigte Suspension gelangt durch einen Siebkorb 10 und wird durch die Abzugsöffnung 11 aus dem Gehäuse entfernt.

Der am Siebkorb 10 zurückgehaltene Stoff wird an diesem entlang durch auf der Rotortrommel 5 sitzende Flügel 12, die zum besseren Transport schräg bzw. spiralförmig angeordnet sind, aus der Siebzone 8 heraustransportiert und mit Hilfe einer Schleuderscheibe IJ) in die Einlaufkammer 2 zurückgeführt.

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Soll stippenhaltiger Stoff behandelt v/erden, so ist die Schleuderscheibe 15 mit einer Entstippungseinrichtung ]A, die mit einer am Gehäuse befestigten Entstippungseinrichtung 15 zusammenarbeitet, versehen. Als Entstippungseinrichtung können in bekannter Weise Messer, Lochscheiben oder ähnliches verwendet werden. Der Stoff wird anschließend wieder in die Einlaufkammer 2 zurückgeführt. Wenn der Stoff noch weiter aufgeschlossen werden soll, so kann zur Sammlung von stippenhaltigem Stoff, der noch nicht genügend aufgeschlossen worden ist, im Bereich der Entstippungszone eine Ringkammer l6 angeordnet werden, in der sich der Stoff sammeln kann, von wo aus er über einen Auslaß 17 aus dem Gehäuse entfernt und einer weiteren Aufbereitung zugeführt wird.

Die Entstippungseinrichtung selbst ist in der Figur 2 als Einzelheit X vergrößert dargestellt.

Zur Vermeidung von Faserverlusten sind an dem Ablauf 7 für die leicht gewicht igen Verunreinigungen und an der Auslaßöffnung 9 für die Schwergewicht igen Verunreinigungen Absperrorgane l8 und 19 angeordnet, die jeweils nur von Zeit zu Zeit geöffnet werden bzw. durch die die Abflußmengen geregelt werden können. Gegebenenfalls kann der Abzug auch kontinuierlich durch das im Gehäuse vorhandene Druckniveau gesteuert werden.

Die Auslaßöffnung 9 für die spezifisch schweren Verunreinigungen ist in einem Ringraum 19 angeordnet, dessen Durchmesser größer ist als der Siebkorbdurchmesser. Dadurch wird eine sichere Abscheidung der Schwergewichtigen Verunreinigungen erreicht, ohne daß sie mit dem Siebkorb in Berührung kommen.

Heidenheim, den 28.10.1975
2-Srö

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Claims

kp/S 3589 J.M. Voith GmbH

Kennwort: "Kombisortierer" Heidenheim/Brenz

Patentansprüche

1,!Verfahren zur Abscheidung von Verunreinigungen in Faserstoff- >»—*^Suspensionen bei der Zellstoff-, Papierherstellung und ähnlichem, in einem Gehäuse , in dem durch einen Rotor ein Potentialwirbel erzeugt wird, wobei die in dem Wirbelkern sich ansammelnden spezifisch leichten Verunreinigungen in dem dem Rotor gegenüberliegenden Wandbereich und die spezifisch schweren Verunreinigungen im radial äußeren Bereich des Gehäuses abgezogen werden und wobei die gereinigte Suspension nach Durchtritt durch ein Sieb aus dem Gehäuse entfernt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die zu reinigende Faserstoffsuspension in eine hinter dem Rotor (4) angeordnete Einlaufkammer (2) in das Gehäuse eingeleitet wird, von wo sie durch Öffnungen (3) in dem Rotor (4) in Längsrichtung der Rotorachse in den Innenraum einer mit dem Rotor verbundenen und mit diesem mitrotierenden am Umfang geschlossenen Trommel (5) geleitet, dort vorgereinigt, anschließend an dem von dem Rotor (4) abgewandten freien Ende der Trommel um ungefähr l8o° umgelenkt und längs einem feststehenden Siebkorb (10), hinter dem von Verunreinigungen und Stippen befreite Faserstoffsuspension aus dem Gehäuse abgezogen wird, am Außenumfang der Trommel (5) die noch mit Verunreinigungen und Stippen durchsetzte Faserstoffsuspension zurück in die Einlaufkammer (2) geführt wird.
2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, bestehend aus einem Gehäuse mit einer Zulauföffnung für die Faserstoffsuspension, einem in dem Gehäuse angeordneten Rotor, einem Sieb, hinter dem sich die Abzugsöffnung für die gereinigte Faserstoffsuspension befindet, einem in dem dem Rotor gegenüberliegenden Wandbereich angeordneten Ablauf für die spezifisch leichten Verunreinigungen und einer am Umfang des Gehäuses ange-

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ordneten Auslaßöffnung für spezifisch schwere Verunreinigungen, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Zulauf (1) in einer hinter dem Rotor (4) angeordneten Einlaufkammer (2) befindet, daß der Rotor (4) öffnungen (3) zum Durchtritt der in Längsrichtung der Rotorachse strömenden Suspension aufweist, daß der Rotor (4) mit einer rotierenden am Umfang geschlossenen Trommel (5) versehen ist, daß das Sieb zur Bildung einer Siebzone (8) als koaxial um die Trommel (5) angeordneter Siebkorb (10) ausgebildet ist, daß die Länge der Trommel (5) wenigstens annähernd der Länge des die Trommel (5) umgebenden Siebkorbes (10) entspricht und daß ferner die Trommel (5) an ihrem Außenumfang mit Einrichtungen (12) zur Rückförderung der Suspension in die Einlaufkammer (2) versehen ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Siebzone (8) und der Einlaufkammer (2) eine Schleuderscheibe (13) angeordnet ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3 j dadurch gekennzeichnet, daß die Schleuderscheibe (I3) mit rippenartigen Einrichtungen versehen ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schleuderscheibe mit Entstippungseinrichtungen (14) versehen ist, die unter Bildung eines Entstippungsspaltes mit am Gehäuse angeordneten Entstippungseinrichtungen (15) zusammenarbeiten.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5* dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich des Entstippungsspaltes ein Auslaß (17) für stippenhaltigen Stoff vorgesehen ist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich des Entstippungsspaltes eine Ringkammer (l6) vorgesehen ist, in der der Auslaß (17) angeordnet ist.

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8. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtungen zur Rückforderung der Suspension in die Einlaufkammer (2) am Umfang der Trommel (5) verteilte Flügel (12), aufgeschweißte Stege, Spiralen oder ähnliches aufweisen.
9. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Auslaßöffnung (9) für die spezifisch schweren Verunreinigungen im Bereich des vom Rotor (4) abgewandten freien Endes der Trommel (5) angeordnet ist.

Heidenheim, den 28.10.1975

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