DE2722906A1

DE2722906A1 - Anlage zur entstippung von faserstoffsuspensionen fuer papiermaschinen

Info

Publication number: DE2722906A1
Application number: DE19772722906
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Dipl Ing Heinbockel; Albrecht Kahmann; Karl Heinz Kaptain; Wolfgang Dipl Ing Dr Siewert
Original assignee: Escher Wyss GmbH
Current assignee: Sulzer Escher Wyss GmbH
Priority date: 1977-04-19
Filing date: 1977-05-20
Publication date: 1978-11-02
Also published as: CH617735A5; ATA284877A; DE2722906B2; AT349299B

Description

Anlage zur Entstippung von Faser-
stoffsuspensionen für Papiermaschinen Die Erfindung betrifft eine Anlage zur Entstippung von Faserstoffsuspensionen für Papiermaschinen mit einer Reihenschaltung von Entstippungsvorrichtungen, von denen jede mit einem Stator und einem Rotor versehen ist, welche ineinandergreifende Zahnreihen mit Zähnen und dazwischen befindlichen Schlitzen enthalten, wobei die Schlitze der einzelnen Zahnreihen nacheinander in der Strömung der Stoffsuspension geschaltet sind und die gegenüber den Schlitzen des Stators beweglichen Schlitze des Rotors pro Umdrehung eine Prallzahl ergeben, welche durch die Summe der Produkte der Zähnezahlen benachbarter Zahnreihen gegeben ist, und wobei die kleinste Schlitzbreite der einzelnen Entstippungsvorrichtungen kleiner als 3,5 mm ist.
Bei Entstippungsvorrichtungen der erwähnten Art, die z.B. aus der DT-AS 1.761.297 und der DT-OS 24 57 701 bekannt sind, wird die Strömung der Stoffflüssigkeit in den Schlitzen in zunehmendem Masse in Teilströme aufgeteilt, von denen jeder für sich Prallungen an den Kanten der nächsten Zahnreihe ausgesetzt wird. Die Feinheit der Unterteilung der Strömung, d.h. die Anzahl von Zähnen und Lücken in den einzelnen Zahnreihen bewirkt eine entsprechende Verfeinerung der Faserstoffsuspension.
Ausser diesen Entstippungsvorrichtungen, welche zur Verfeinerung der Faserstoffsuspension vor ihrer Zufuhr zum Stoffauflauf einer Papiermaschine dienen, sind auch sogenannte Vorentstipper bekannt, welche die Aufgabe haben, durch eine Homogenisierung der Stoffsuspension die Wirkungsweise von nachgeschalteten Dispergern, Hydrozyklonen oder Siebvorrichtungen zu unterstützen. Die Vorentstipper, die im wesentlichen gleich wie die Entstipper ausgebildet sind, unterscheiden sich von ihnen dadurch, dass bei ihnen die kleinste Schlitzbreite, d.h. die Schlitzbreite der Zahnreihe mit der grössten Zähnezahl,grösser als 3,5 mm ist. Derartige Vorentstipper liegen ausserhalb des Bereiches der vorliegenden Erfindung.
Bei schwer auflösbaren Stoffen, die z.B. aus besonderen Qualitäten von Altpapier gewonnen werden, genügt nicht ein einziger Durchgang durch eine Entstippungsvorrichtung, um alle Stippen aufzulösen und eine zur Papierherstellung brauchbare Faserstoffsuspension zu erhalten. Daher wurden oft Entstippungsvorrichtungen bezüglich der Strömung der zu behandelnden Stoffflüssigkeit hintereinander geschaltet. Derartige hintereinander geschaltete Entstippungsvorrichtungen waren bisher jeweils mit gleichen Garnituren ausgestattet. An den einander entsprechenden Stellen waren somit bei den hintereinander geschalteten Vorrichtungen Zahnkränze mit gleichen Zähnezahlen und auch mit gleichen Zahnschlitzen angeordnet.
Dabei gelangte die bereits durch feine Zahnschlitze geförderte Stoffflüssigkeit erneut in die grob unterteilten, kleine Zähnezahlen aufweisenden ersten Zähnereihen der nachgeschalteten Vorrichtung. Die nachgeschalteten Entstippungsvorrichtungen hatten dabei einen schlechten Wirkungsgrad, da, verglichen mit der Leistungsaufnahme, nur eine geringfügige Verbesserung der Entstippungswirkung entstand.
Die Erfindung hat die Schaffung einer Anlage der erwähnten Art zum Ziel, bei welcher die angestrebte Verbesserung der Entstippung mit besserem Wirkungsgrad, d.h. bei kleinerem Aufwand an Energie und maschineller Einrichtung,erzielt werden kann als dies bisher möglich war.
Die erfindungsgemässe Anlage, durch welche dieses Ziel erreicht wird, ist dadurch gekennzeichnet, dass bei der stromabwärtigen Entstippungsvorrichtung die kleinste Schlitzbreite kleiner und die grösste Zähnezahl der Zahnreihen des Rotors und des Stators pro Längeneinheit am Umfang grösser ist als die der vorangehenden, wobei die Prallzahl.der nachgeschalteten Entstippungsvorrichtung bei gleichen Durchmessern der Zahnreihen mindestens das 1,4-fache der Prallzahl der vorangehenden Entstippungsvorrichtung beträgt.
Bei einer derartigen Dimensionierung der nachgeschalteten Entstippungsvorrichtung genügt in vielen Fällen zur Erzielung der angestrebten Wirkung die Hintereinanderschaltung zweier Entstippungsvorrichtungen.
Wenn die Zahnreihen der Entstippungsvorrichtungen ringförmig ausgebildet sind, wobei die Zahnreihen des Rotors und des Stators im wesentlichen in einer gemeinsamen Ebene angeordnet sind, derart, dass die Strömung der Stoffflüssigkeit durch die Zahnschlitze radial von innen nach aussen verläuft, kann der Ring mit der grössten Zähnezahl der stromaufwärtigen Entstippungsvorrichtung 18 bis 23, der der stromabwärtigen 21 bis 26 Zähne pro 10 cm Umfangslänge aufweisen.
Die Erfindung wird anhand eines in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispieles erläutert.
Es zeigen: Fig.l eine schematische Ansicht einer erfindungsgemässen Anlage mit zwei Entstippungsvorrichtungen, Fig.2 einen axialen Teilschnitt einer der Entstippungsvorrichtungen aus der Fig.l und Fig.3 einen Teilschnitt nach der Linie III - III in der Fig.2.
In der Fig.l sind zwei Entstippungsvorrichtungen I, II dargestellt, die bezüglich der Strömung der zu bearbeitenden Faserstoffsuspension zur Herstellung von Papier in einer Reihenschaltung hintereinander geschaltet sind. Die Stoffsuspension wird der Anlage durch eine Rohrleitung a zugeführt, gelangt durch eine Rohrleitung b aus der ersten Entstippungsvorrichtung I in die zweite Entstippungsvorrichtung II und wird dieser zur weiteren Bearbeitung bzw. Verwendung durch eine Rohrleitung c entnommen. Wie noch aus der Fig.l ersichtlich ist, sind die Wellen der beiden Vorrichtungen I und II durch Elektromotoren d angetrieben.
Die Fig.2 und 3 zeigen eine der Entstippungsvorrichtungen im Schnitt. Abgesehen von den abweichenden Zähnezahlen ihrer Garnituren sind die beiden Entstippungsvorrichtungen I und II gleich.
Jede Entstippungsvorrichtung enthält ein Gehäuse 1, in welchem ein Laufrad 2 drehbar geführt ist. Die Welle 3 des Laufrades 2, die mit einem nicht dargestellten Antrieb versehen ist, ist gegenüber dem Gehäuse 1 durch eine Dichtung 4 abgedichtet . Wie aus der Fig.l hervorgeht, ist das Gehäuse 1 der Vorrichtung nach der Art eines Pumpengehäuses ausgebildet und enthält eine axiale Eingangsöffnung 5 und einen am Umfang angeordneten Ausgangsteil 6, aus welchem tangential eine nicht dargestellte Ausgangsöffnung nach aussen führt.
Am Laufrad 2 sind in bekannter Weise mit nicht dargestellten Mitteln drei Zahnringe 10, 11, 12 befestigt, die zur Drehachse A des Laufrades 2 koaxiale Zahnreihen 13, 14 und 15 aufweisen.
Wie aus der Fig.3 hervorgeht, enthalten die Zahnreihen 13, 14 und 15 jeweils Zähne 16, 17 und 18, zwischen welchen sich Zahnspalte 20, 21 und 22 befinden.
In die Zwischenräume zwischen den Zahnreihen 13, 14 und 15 greifen Zahnreihen 23, 24 und 25 von Zahnringen 26, 27 und 28 ein, die im Gehäuse befestigt sind. Die Zahnreihen 23, 24, 25 bestehen aus Zähnen 30, 31, 32 mit Zahnspalten 33, 34 und 35.
Im Betrieb wird die Entstippungsvorrichtung im Sinne der eingezeichneten Pfeile von innen nach aussen durchströmt. Dabei bewegen sich die Zähne 16, 17, 18 der Zahnreihen 13 , 14, 15 zwischen den Zähnen 30, 31 und 32 der Zahnreihen 23, 24 und 25.
Der aus einem Zahnspalt, z.B. dem Spalt 21,austretende Flüssigkeitsstrom stösst bei einer Umdrehung des Laufrades 2 gegen alle Zähne des benachbarten Zahnkranzes, d.h. in diesem Fall gegen die Zähne 24. Es entsteht dabei eine ebenso grosse Anzahl von Prallungen, durch welche der Stoff verfeinert wird. Die Gesamtzahl der Prallungen am Uebergang zweier Zahnkränze wird somit durch die Multiplikation der Zähne- bzw. Spaltzahlen dieser Zahnkränze erhalten. Die Summe dieser Produkte gilt als Prall zahl der ganzen Garnitur bzw. ganzen Vorrichtung.
Bei einem bewährten Ausführungsbeispiel wurden folgende Zähnezahlen und Spaltbreiten verwendet: Zahnkranz - Vorrichtung I Vorrichtung II Zähne (BZ) ZZ SB ZZ SB 1. Rotor (13,16) 8 42 8 42 1. Stator(23,30) 38 7 38 7 2. Rotor (14,17) 52 5 74 4 2. Stator(24,31) 130 2 162 126 3. Rotor (15,18) 68 4 100 3,5 3. Stator(25,32) 180 1,5 200 1,3 ZZ = Zähnezahl BZ = Bezugszeichen in Zeichnung SB = Spaltbreite in mm Dabei ergeben sich folgende Prallzahlen der beiden Vorrichtungen: 1. 8 x 38 + 38 x 52 + 52 x 130 + 130 x 68 + 68 x 180 = 30 120 II. 8 x 38 + 38 x 74 + 74 x 162 + 162 x 100 + 100 x 200 = 51 304 Verhältnis der Prallzahlen: V = 51 304 = 1,70 30 120 Durch diese Erhöhung der Prallzahl der zweiten Vorrichtung gegenüber der Prallzahl der ersten Vorrichtung wird bei nur geringfügig erhöhter Antriebsleistung eine wesentliche Verfeinerung der Stoffflüssigkeit erhalten, wie sie sonst mit der Hilfe von zwei in Reihe geschalteten Entstippungsvorrichtungen nicht möglich wäre. Andererseits ist es bei einer einzigen Vorrichtung, also ohne vorgeschaltete Vorrichtung, nicht möglich, die zur Erzielung einer hohen Zähnezahl erforderlichen schmalen Zahnspalte vorzusehen, da die Gefahr ihrer Verstopfung zu gross wäre. Erst die Reihenschaltung der beiden Vorrichtungen ermöglicht die erzielte Verbesserung der Wirtschaftlichkeit, welche durch die Erhöhung der Prallzahl in Abhängigkeit von der Antriebsleistung und auch vom mechanischen Aufwand gegeben ist.

Claims

Patentansprüche 1. Anlage zur Entstippung von Faserstoffsuspensionen für Papiermaschinen mit einer Reihenschaltung von Entstippungsvorrichtungen, von denen jede mit einem Stator und einem Rotor versehen ist, welche ineinandergreifende Zahnreihen mit Zähnen und dazwischen befindlichen Schlitzen enthalten, wobei die Schlitze der einzelnen Zahnreihen nacheinander in der Strömung der Stoffsuspension geschaltet sind und die gegenüber den Schlitzen des Stators beweglichen Schlitze des Rotors pro Umdrehung eine Prallzahl ergeben, welche durch die Summe der Produkte der Zähnezahlen benachbarter Zahnreihen gegeben ist, und wobei die kleinste Schlitzbreite der einzelnen Entstippungsvorrichtungen kleiner als 3,5 mm ist, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , dass bei der stromabwärtigen Entstippungsvorrichtung (II) die kleinste Schlitzbreite kleiner und die grösste Zähnezahl der Zahnreihen (13, 14, 15; 23, 24, 25) des Rotors (2, 10, 11, 12) und des Stators (26, 27, 28) pro Längeneinheit am Umfang grösser ist als die der vorangehenden (I), wobei die Prallzahl der nachgeschalteten Entstippungsvorrichtung (II) bei gleichen Durchmessern der Zahnreihen mindestens das 1,4-fache der Prallzahl der vorangehenden Entstippungsvorrichtung (1) beträgt.
2. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwei Entstippungsvorrichtungen (I, II) hintereinander geschaltet sind.
3. Anlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Zahnreihen (13, 14, 15; 23, 24,25) der Entstippungsvorrichtungen (I, II) ringförmig ausgebildet sind, wobei die Zahnreihen des Stators (26, 27, 28) und des Rotors (2, 10, 11, 12) im wesentlichen in einer gemeinsamen Ebene angeordnet sind, derart, dass die Strömung der Stoffflüssigkeit durch die Zahnschlitze radial von innen nach aussen verläuft, und dass der Ring (28) mit der grössten Zähnezahl der stromaufwärtigen Entstippungsvorrichtung (I) 18 bis 23, der der stromabwärtigen (11) 21 bis 26 Zähne pro 10 cm Umfangslänge aufweist.