DE2811820A1 - Vorrichtung zum entwaessern von pulpe - Google Patents
Vorrichtung zum entwaessern von pulpeInfo
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Description
HELMUT SChROETER KLAUS LEHMANN
INGERSOLL-RAND COMPANY ir~67
L/Bi. 16. März 1978
Vorrichtung zum Entwässern von Pulpe
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Entwässern von Pulpe entsprechend dem Oberbegriff des Anspruchs Io Solche
Vorrichtungen werden bei der Papierherstellung eingesetzt.
Bei einem bekannten Verfahren zur Herstellung von Pulpe aus Holz wird das Holz, das in der Form von Holzschnitzeln vorliegen
kann, in einer Aufbereitungsvorrichtung, z.B. einem Autoklaven, erhitzt. In dieser Vorrichtung wird das Lignin
chemisch aufgelöst und erhitzt, um die Zellulosefasern freizugeben, so daß diese zu Papier verarbeitet werden können.
Die ausgekochten Pulpefasern werden dann in einen Tank geblasen, wo der Dampf abgelassen wird. Behandlungsflüssigkeit
(black liquor) wird dem Tank zugeführt, um das Material in dem Tank auf einen Peststoffgehalt oder Fasergehalt von angenommen
etwa 3 1/2 bis 4 % zu verdünnen. Die von dem Tank kommende Pulpeaufschlemmung wird dann gewöhnlich vor dem
Einlaß der Waschvorrichtung weiter auf einen Feststoff- oder
Fasergehalt von etwa 1 % verdünnt, um eine gute Bildung einer Pulpeschicht oder Pulpematte auf dem Zylinder der Waschvorrichtung
zu ermöglichen.
In der Waschvorrichtung wird eine Pulpeschicht oder Pulpematte aus der Pulpeaufschlemmung gebildet, und die Behandlungsflüssig-
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keit wird herausgezogen. Wenn die Pulpeaufschlemmung in den
Bereich der Schichtbildung oder Mattenbildung eintritt, wird durch den Druckunterschied zwischen der Innenseite und der
Außenseite des drehbaren Zylinders eine Pulpeschicht oder Pulpematte gebildet. Die so gebildete Matte geht dann durch
eine Verdicht ungs zone, ντο noch mehr von der Behandlungs flüssigkeit
herausgezogen oder herausgedrückt wird. Dieses weitere Entfernen von Behandlungsflüssigkeit kann durch eine Druckplatte
oder Leitplatte bewirkt werden. Der Zweck dieser Platte besteht darin, die gebildete Pulpematte ohne ein Zerreißen
der Matte in der kürzest möglichen Zeit auf einen hohen Peststoffgehalt oder Pasergehalt von etwa 15 bis 20 % zu entwässern.
Das Entwässerungsverhältnis oder der Konvergenzwinkel zwischen dem Zylinder und der Druckplatte oder Leitplatte ist sehr
wichtig. Der Konvergenzwinkel muß sich bei Änderungen der Mattendicke oder Schichtdicke ebenfalls verändern, um die
gebildete Matte möglichst wirkungsvoll zu entwässern, wobei jedoch die Matte nicht zerstört oder zerrissen werden darf.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung für die Druckplatte oder Leitplatte zu schaffen, bei der sich der
Konvergenzwinkel selbsttätig auf den richtigen Wert einstellt, wenn sich die Schichtdicke der Pulpematte auf dem Zylinder
verändert.
Die Erfindung ist im wesentlichen in Anspruch 1 gekennzeichnet.
Weitere wesentliche und vorteilhafte Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen.
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Fir. 1 ist eine schematische Seitenansicht, teilweise im
Schnitt;
Fig. 2 ist ein vergrößerter Teilschnitt, der die gelenkige
Anordnung der Druckplatte in dem Bereich zeigt, in dem der Mattenbildungsbereich in den Verdichtungsbereich
übergeht;
Fig. 3 ist eine Ansicht der Druckplatte von unten;
Fig. 4 ist ein vergrößerter Teilschnitt eines zweiten Ausführungsbeispiels
der Druckplatte;
Fig. 5 ist ein Schnitt ähnlich Fig. 4 und veranschaulicht die selbsttätige Einstellung der Druckplatte in Abhängigkeit
von der Mattendicke.
Wie insbesondere Fig. 1 zeigt, weist eine Vakuum- oder Druck-Waschvorrichtung
für Pulpe einen mit Drahtgewebe bedeckten Zylinder 10 auf, der in einem Bottich 12 umläuft, der eine
Pulpeaufschlemmung enthält. Der untere Teil des Zylinders
ist in die Pulpeaufschlemmung eingetaucht. Mittels im Inneren angeordneter, nicht dargestellter Ventile wird ein Vakuum oder
eine Druckdifferenz erzeugt, wenn der sich drehende Zylinder 10 in die Pulpeaufschlemmung eintaucht. Die Behandlungsflüssigkeit
wird nach innen durch das nicht dargestellte Drahtgewebe hindurch gezogen, so daß eine Schicht oder Matte 14 aus Pulpe
auf der äußeren Oberfläche des Drahtgewebes zurückbleibt. Diese Schicht oder Matte wird dort durch den Unterdruck innerhalb des Zylinders 10 gehalten. Wenn der Zylinder 10 seine
Drehung fortsetzt, taucht die dicke, an der Zylinderoberfläche
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haftende Pulpeschicht oder Pulpematte aus der Pulpeaufschleramung
auf. Es wird weiterhin Behandlungsflüssigkeit aus der Pulpe
abgesaugt, und zwar infolge des Druckunterschiedes zwischen der äußeren Atmosphäre und dem Unterdruck innerhalb des
Zylinders 10. Schließlich wird das Vakuum oder der Unterdruck abgeschaltet, und die gewaschene Pulpematte 14 wird von dem
Drahtgewebe des Zylinders 10 durch einen Kratzer 16 abgenommen, kurz bevor der Zylinder an seiner entsprechenden Umfangsstelle
den Umlauf erneut beginnt.
Die Pulpeaufschlemmung, die einen Feststoffgehalt bis zu etwa
4 % aufweisen kann, wird durch eine Pulpeleitung 18 in einen Einlaßkasten 20 eingeführt. Die Pulpeaufschlemmung fließt dann
um ein schwenkbar gelagertes Glied 22 herum, das sich um ein Gelenk 24 verschwenken kann, und die Pulpeaufs chlemnumg fließt
in den Raum zwischen dem Außenumfang des drehbaren Zylinders 10 und der inneren Oberfläche des Bottichs 12.
Aus der Pulpeaufschlemmung beginnt sich eine Pulpematte 14 in
dem Schichtbildungsbereich zu bilden, der in Fig. 1 durch strichpunktierte Linien rechts dargestellt ist. Eine in besonderer
Weise ausgebildete Druckplatte 26, die stromabwärts von dem Einlaßkasten 20 für die Pulpeaufschlemmung angeordnet ist,
übt eine Zusammendrückkraft oder Verdichtungskraft auf die
sich bildende Matte aus, und zwar mittels kleiner Betätigungsglieder 30, von denen eines in Fig. 1 dargestellt ist. Durch
einen Einlaß 31 tritt Waschwasser in den Bottich 12 ein. Nicht
dargestellte Wasserberieselungseinrichtungen können verwendet werden, um Waschwasser auf die Matte 14 aufzubringen, kurz
bevor diese durch den Kratzer 16 entfernt wird.
Die Druckplatte 26 besteht aus einer dünnen nachgiebigen Platte
40, die sich in Längsrichtung über die ganze Länge des Zylinders
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10 erstrecken kann. Die dünne nachgiebige oder biegsame Platte 40 erstreckt sich in Umfangsrichtung von einem Punkt
innerhalb der Schichtbildungszone bis zum Ende der Verdich·=
tungszone, die in Fig. 1 links durch strichpunktierte Linien dargestellt ist. Mit der Unterseite der nachgiebigen Platte
40 ist eine erste Gruppe Verstärkungsrippen 42 und eine
zweite Gruppe Verstärkungsrippen 44 verbunden. Obwohl der größte Teil der Rippen 42 und 44 mit der nachgiebigen Platte.
40 in Umfangsrichtung verbunden ists haben die frei vorragenden
Enden 46 und 48 der Verstärkungsrippen 42 und 44 einen gewissen Abstand von der radial äußeren Oberfläche der nachgiebigen Platte 40. Hierdurch werden an der Platte 40 Bereiche
50 gebildets in denen sich die Platte 40 biegen kann., so
daß sie in dem Bereichs, in äem die Schichtbildungszone in
die Verdichtungszone übergehts sich biegen und als Gelenk
wirken kann. ■
In ähnlicher Weise sind frei vorragende Enden 52 an den Rippen
42 und frei vorragende Arme 54 an der Seitenwand 56 des
Bottichs 12 mit Abstand von der dünnen nachgiebigen Platte an den Bereichen 58 innerhalb der Schichtbildungszone vorgesehen. Auf diese Weise bilden die Biegebereiche 58 ein
zweites Gelenk.
Das in den Fig. 4 und 5 dargestellte Ausführungsbeispiel zeigt
eine sich in Längsrichtung oder umfangsrichtung erstreckende Druckplattej die mittels eines Gelenkzapfens 60 schwenkbar
mit dem Bottich 12 verbunden ist« Eine weitere Gelenkverbin= dung ist durch einen Gelenkbolzen 62 an der Stelle gebildets
wo der Schichtbildungsbereich in den Verdichtungsbereich über=» geht. Wie bei dem""Ausführungsbeispiel nach den Figo 1 bis
kann eine Vielzahl von Betätigungseinrichtungen vorgesehen
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sein, um eine Druckkraft oder Verdichtungskraft auf die
Rippen 64 der gelenkig angeordneten Druckplatte auszuüben und so den Konvergenzwinkel selbsttätig in Abhängigkeit von
der Mattendicke einzustellen. '
Am Anfang der Verdichtungszone hat die Matte 14 einen sehr
geringen Feststoffgehalt, insbesondere in der Nähe der Drucket*/*
platte. Der Feststoffgehalt liegt unterhalb vonf4 %. Daher
ist die Reißfestigkeit oder Scherfestigkeit der Pulpematte niedrig. Wenn der Konvergenzwinkel A (Fig. 4) die Entwässerungsrate
überschreitet, wird der Druck in dem Bereich 66 zwischen der Matte 14 und der radial inneren Oberfläche der Platte 68
zu groß und übersteigt die Scherfestigkeit oder Reißfestigkeit der Pulpematte 14, und eine Flüssigkeitsströmung in entgegengesetzter
Richtung tritt ein. In Richtung auf den Bereich 70 (Fig. 4) nimmt der Feststoffgehalt und damit die Reiß- oder
Scherfestigkeit der Pulpematte 14 zu. Wenn der Konvergenzwinkel an diesem Punkt die Entwässerungsrate überschreitet,
tritt ein Flüssigkeitsstrom in umgekehrter Richtung kaum auf, aber der Druck kann so hoch ansteigen, daß die Matte zerreißt,
und die Flüssigkeit wird dann durch Risse oder Schlitze in der Matte 14 abgezogen. Dies bewirkt natürlich, daß das Waschwasser
nach Art eines Kurzschlusses durch die Risse oder Schlitze in der Matte hindurchtritt, wenn die so zerstörte
Matte in den Waschbereich eintritt, und ein ordnungsgemäßes Entfernen der ursprünglichen Behandlungsflüssigkeit kann
durch das Waschen nicht erzielt werden.
Wenn die Matte 14 aus verschiedenen Gründen, beispielsweise wegen einer Erhöhung der Zylindergeschwindigkeit, ihre Dicke
von der in Fig. 4 dargestellten Dicke auf die halbe in Fig. dargestellte Dicke ändert, kann mathematisch gezeigt werden,
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daß zum Erzielen einer ordnungsgemäßen Entwässerung der Konvergenzwinkel B gemäß Fig. 5 halb so groß sein muß wie
der Konvergenzwinkel A gemäß Fig. H. Eine Kontrolle oder
Steuerung des Konvergenzwinkels ist durch geeignete Anordnung der Betätigungselemente 30 möglich. Es kann mathematisch
gezeigt werden, daß der Schwerpunkt des Kraftdiagramms
der Betätigungselemente sich immer an derselben Stelle befindet, und zwar unabhängig von der Art der Pulpe und von
der Mattendicke. Wenn also die Betätigungselemente richtig angeordnet sind, erhält man automatisch das gleiche Kraftdiagramm
für die Betätigungselemente und infolgedessen selbsttätig den richtigen Konvergenzwinkel. Der Konvergenzwinkel
ist definiert als der Winkel zwischen einer Tangente an den Zylinder an der Gelenkstelle, wo die Schichtbildungszone in
die Verdichtungszone übergeht, und einer Tangente an die
radial innere Oberfläche der Druckplatte an derselben Gelenk= stelle.
Obwohl die Erfindung in Verbindung mit einer Waschvorrichtung zum Waschen von aus einem Tank erhaltener Pulpe beschrieben
wurde, kann die erfindungsgemäße Vorrichtung auch zwischen verschiedenen chemischen Behandlungsstufen in einem Bleichverfahren
eingesetzt werden. Obwohl die Waschvorrichtung im allgemeinen als eine mit Vakuum arbeitende Einrichtung beschrieben
wurde, kann.an der Innenseite des Zylinders ein anderer Druck als ein Vakuum aufrechterhalten werden, vorausgesetzt,
daß der Innendruck geringer ist als an der Außenseite des Zylinders.
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Claims (3)
1. Vorrichtung zum Entwässern von Pulpe mit einem Bottich,
einem drehbaren Zylinder in dem Bottich, einem Einlaß zur Zuführung von Pulpeaufschlemmung in den Bottich,
wobei der Bottich wenigstens eine Schichtbildungszone aufweist, auf die eine Verdichtungszone folgt, um eine
Pulpeschicht oder Pulpematte auf dem drehbaren Zylinder zu bilden, und mit einer Einrichtung zum Entfernen der
Pulpematte von dem Zylinder, dadurch gekennzeichnet , daß eine längliche Druckplatte (40, 68)
sich in ümfangsrichtung von einem Punkt innerhalb der Schichtbildungszone bis in die Verdichtungszone erstreckt,
daß die Druckplatte an ihrem stromaufwärtigen Ende in der Schichtbildungszone gelenkig mit dem Bottich (12)
verbunden ist, daß die Druckplatte auch in dem Bereich gelenkig ausgebildet ist, in dem die Schichtbildungszone
in die Verdichtungszone übergeht, und daß in der Verdichtungszone
Betätigungsmittel (30) angeordnet sind, um eine Betätigungskraft gegen die radial äußere Oberfläche der
Druckplatte auszuüben, wobei die Betätigungsmittel so angeordnet sind, daß die Druckplatte sich selbsttätig in
Abhängigkeit von Veränderungen in der Schichtdicke der gebildeten Matte einstellt, um den richtigen Konvergenz-=
winkel zu bilden.
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Telefon: (07171) 5690 Deutschs Bank München 70/37369 (BLZ 700 700 10) Telefon: (0 89) 7719
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281182Q
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Druckplatte eine dünne, nachgiebige oder biegsame Platte (40) mit einer Vielzahl von sich in Umfangsrichtung
erstreckenden Stützrippen (42, 44) ist, die an der Außenseite der Platte angeordnet sind, und daß
die Stützrippen so angeordnet sind, daß sie ein Biegen der dünnen nachgiebigen Platte nur an den zwei Gelenkstellen
(50, 58) zulassen.
3. Vorrichtung'nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich
net, daß die zwei Gelenkstellen durch Gelenkzapfen (60,
62) gebildet sind, die sich durch Gelenklöcher an den beiden Gelenkstellen erstrecken.
809838/1006
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OD | Request for examination | ||
C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
8327 | Change in the person/name/address of the patent owner |
Owner name: BELOIT TECHNOLOGIES, INC., WILMINGTON, DEL., US |