DE2816931A1

DE2816931A1 - Einrichtung bei druckzyklonen

Info

Publication number: DE2816931A1
Application number: DE19782816931
Authority: DE
Inventors: Inge Johansson
Original assignee: Defibrator AB
Current assignee: Valmet AB
Priority date: 1977-04-28
Filing date: 1978-04-19
Publication date: 1978-11-02
Also published as: GB1595720A; FI781210A; NO781504L; BR7802661A; JPS53135066A; SE7704941L; DE2816931C3; SE413602B; DE2816931B2; US4198302A; FR2388932A1; CA1091597A

Description

Patentanwälte Dipl. Ing. H. Hauck

Dipl. Ing. V/. Wehnert Dipl. f'hys. W. Carstens

DEFIBRATOR AKTIEBOLAG JI _ Dr.-!ng. VV. Döring

*·* Mosartsiraßs 23

Sandhamnsgatan 81 8O00 München 2

S-115 28 Stockholm 18. April 1978 Anwaltsakte M-4596 Einrichtung bei Druckzyklonen

Bei der Herstellung von Stoffbrei aus 1ignozel1uiosehaltigem Ausgangsgut werden in neuzeitlichen Vermahlungsprozessen grosse Mengen von Dampf erzeugt, die aus dem Prozess in solcher Weise weggeleitet werden müssen, ddss Störungen im Mahlgutfluss durch die Mahlapparate vermieden werden. Um den Wärmegehalt des Dampfes auszunutzen, wird in der DT-OS 2729348 vorgeschlagen, den Dampf unter möglichst hohem Druck austreten zu lassen, ohne dass der Stoffherstellungsprozess gestört wird. Dies wird dadurch erreicht, dass der Faserstoff zusammen mit dem darin vorkommenden Dampf einem Druckzyklon, d.h. Schleuderabscheider, in welchem ein den atmosphärischen Druck wesentlich übersteigender Dampfdruck aufrechterhalten wird, zuqeführt wird. Der in dem Druckzyklon von dem Stoff abqeschiedene Dampf kann mit entsprechendem Ueberdruck zu anderen Prozessen geleitet werden, in denen Ueberdrucksdampf zur Anwenduno kommt.

Ein derartiger Druckzyklon, insbesondere für Abscheidung

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von Hochdruckdampf aus Faserstoff, hat somit einen Einlass für Faserstoff, einen Auslass für abgeschiedenen Dampf und eine Ausspeiseschraube für den von Dampf gereinigten Faserstoff, wobei der Auslass der Schraube an ein Ausspeiseglied für die voneinander getrennten Fasern angeschlossen ist, das es ermöglicht, in dem Zyklonen einen den atmosphärischen Druck wesentlich übersteigenden Dampfdruck aufrechtzuerhalten. Das Ausspeiseglied kann hierbei eine beliebige Form von Schleusenförderer sein, wie eine Dickflusspumpe, eine Zahnradpumpe, ein ZeIlenradaufgeber u.a.

Es hat sich nun herausgestellt, dass bei dem Ausspeisen des Faserstoffs aus dem Druckzyklon Schwierigkeiten dadurch verursacht werden können, dass es in dem Auslass des Schraubenförderers vor dem Ausspeiseglied zu Stockungen kommt, wobei die Schraube sich festsetzt. Demzufolge ist ein Hauptzweck der vorliegenden Erfindung die Schaffung einer einfachen Einrichtung zum Ausräumen der Gefahr eines Sichfestsetzens der Ausspeise- oder Förderschraube.

Dies wird nun erfindungsgemäss im wesentlichen dadurch erzielt, dass die Ausspeiseschraube derart entlastbar gelagert ist, dass sie in ihrer Längsrichtung gegen einen im Voraus einstellbaren, die Schraube normalerweise in Betriebslage haltenden axialen Druck verschiebbar gelagert ist. Dieser Axialdruck kann durch ein gasförmiges oder flüssiges Druckmittel, wie Luft, öl u.dgl., zustande gebracht werden. In gewissen Fällen kann es jedoch zweckmässig sein,,dass der Axialdruck durch mechanische Mittel, insbesondere Federelemente, allein oder zusammen mit anderen Druckmitteln, wie Luft

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oder öl, zustande gebracht wird.

Gemäss einer besonders vorteilhaften Ausflihrungsform der Erfindung dient zur entlastbaren Lagerung der Ausspeiseschraube ein mit der Welle der Ausspeiseschraube in derem Längsrichtung unbeweglich verbundener Kolben, der in einem Zylinder beweglich ist und von einem Druckmittel in letzterem mit einem in voraus bestimmten Druck in der normalen Betriebslage der Schraube gehalten wird, wobei eine Erhöhung des Axialdrucks den Kolben und damit die Schraubenwelle und die Schraube gegen den vorgenannten, im voraus bestimmten Druck so lange verschiebt, bis der auf die Schraube wirkende Axialdruck auf den im voraus bestimmten Wert gesunken ist. Zu diesem Zweck ist vorteilhaft die Schraubenwelle geteilt und ist der mit der Ausspeiseschraube verbundene Teil drehbar in dem Kolben gelagert, der seinerseits in einem um die Welle und den Kolben herum stationär angebrachten Gehäuse gleitbar ist, wobei dieser Wellenteil aus dem Gehäuse herausragt und undrehbar, aber längsverschiebbar mit dem anderen Wellenteil verbunden ist, der seinerseits mit einem Antriebsmotor für die Ausspeiseschraube verbunden ist.

Um die Wiederherstellung des normalen Betriebszustandes zu erleichtern, enthält die neue Einrichtung zweckmässig einen Fühler zum Abfühlen der Bewegungen des Kolbens. Dieser Fühler kann mit einem Glied zum Anzeigen der Lage des Kolbens und/oder zur Steuerung des Betriebs der Schraube gekuppelt sein. In Weiterentwicklung seiner steuernden Funktion kann der Fühler mit einem Glied gekuppelt sein, das den Betrieb des Ausspeiseglieds zu steuern eingerichtet ist, vorzugsweise derart, dass

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die Ausspeiseqeschwindigkeit zunimmt, wenn der Axialdruck auf die Schraube über den im voraus bestimmten Wert steigt. In dieser Weise wird die Rückkehr zum normalen Betrieb im wesentlichen selbsttätig bewerkstelligt, und nur in Ausnahmefällen bedarf es einer von aussen vorzunehmenden Änderung der Betriebsbedi ngungen.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines auf der anliegenden Zeichnung veranschaulichten Ausführungsbeispiels näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch einen gemäss der Erfindung ausgeführten Druckzyklons, wobei ein Teil des Mittelteils des Zyklons zwecks Vereinfachung weggeschnitten ist, und

Fig. 2 einen Schnitt durch die obere Lagerung des Schneckenförderers nach der Fig. 1.

Der in der Fig. 1 gezeigte Zyklon umfasst ein unteres Gehäuse 10, das einen Einlass 12 für den Faserstoff hat, von dem Ueberdrucksdampf abgeschieden werden soll, und ein oberes Gehäuse 11 (siehe auch Fig. 2), das eine Lagerung und einen Antriebsmotor für eine Ausspeiseschraube 18 enthält, wie weiter unten näher beschrieben werden soll. Ein zentral in dem Zyklon 10, 11 vorgesehener Dampfauslass ist mit 14 bezeichnet. Die Einschaltung des Zyklons in eine Anlage zur Herstellung von Faserstoff ist in der oben bereits angezogenen DT-OS 2729348 näher beschrieben. Zentral in dem Gehäuse 10, 11 ist auf einer Welle 16 die Ausspeiseschraube 18 für den von Dampf im wesentlichen befreiten Faserstoff gelagert. Diese Schraube 18 verjüngt sich kegelförmig und ist in das sich in gleicher Weise nach unten verjüngende Ende des Zyklongehäuses

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eingesetzt. Die Helle 16 der Schnecke geht durch das Dampfauslassrohr 14 hindurch und ist in diesem bei 19 gelagert und tritt.durch das obere Ende des unteren Zyklongehäuses 10 hindurch in das obere Zyklongehäuse 11 ein, das ein Lagergehäuse 24 enthält, wie im einzelnen weiter unten erläutert werden wird. Ausserhalb des Gehäuses 11 sitzt auf dessen oberer Abschlusswand ein gegebenenfalls mit einer Uebersetzung ausgerüsteter Antriebsmotor 20 für Umdrehung der Schraube 18. Am unteren Ende des Zyklongehäuses 10 ist ein Ausspeiseglied für druckdichten Ausstoss des Faserstoffs vorgesehen, das es gestattet, im Innern des Zyklons einen bestimmten Ueberdruck aufrechtzuerhalten. Das Ausspeiseglied 22 ist vorzugsweise eine Art Schleuse, wie eine Dickflusspumpe, eine Zahnradpumpe, ein Zellenradaufgeber o.a.

Beim Betrieb des Zyklons verlässt der abgeschiedene Dampf den Zyklon durch das Dampfauslassrohr 14, während der Faserstoff, von dem der Grossteil des Dampfes abgeschieden ist, den Zyklon über die Schraube 18 und das Ausspeiseglied 22 verlässt. Letzteres Glied muss also mit derselben Leistungsfähigkeit wie die Schraube 18 arbeiten, damit ein störungsfreier Ausstoss des Faserstoffs erhalten wird. Unter gewissen Betriebsbedingungen kann dennoch ein Zusammenpacken von Faserstoff in der Schraube 18 oberhalb des Ausspeiseqlieds 22 vorkommen, so dass die Schraube Gefahr läuft, durch Festfahren ' gestoppt zu werden. Um dies zu vermeiden, i.st daher gemäss der Erfindung, wie insbesondere in der Fig. 2 dargestellt, die Schraubenwelle 16 in der Lagerung 24 lotrecht verschiebbar angeordnet. Die Schraubenwelle 16 ist geteilt, und ihr Haupt-

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teil 16 und ein Oberteil 17 sind über einen Zwischenraum 27 ohne Möglichkeit einer Drehung zueinander mit Hilfe einer Kupplung 26 an sich bekannten, konventionellen Typs so miteinander verbunden, dass eine axiale Verschiebung zueinander möglich ist, ohne die Antriebsverbindung zwischen ihnen unterbrochen wird. Hierfür umfasst die Kupplung 26 eine zusammengesetzte Hülse 25, in der die Enden der Wellenteile 16, 17 axial gleitbar, aber zueinander unverdrehbar mittels Hülsen 21 und 23 gehalten sind. Der untere Schraubenwel1entei1 16 ist in einem Kugellager 28 gelagert, das in ein Lagergehäuse 30 eingesetzt ist, das seinerseits einen zu einem Kolben ausgeformten verbreiterten Teil 32 aufweist. Das Gehäuse 30 ist mittels Tellerscheiben 29, 31 zwischen einem Ansatz auf der Welle 16 und der am Wellenende angebrachten Kupplungshülse eingespannt. Das Lagergehäuse 30 mit dem Kolben 32 sitzt dichtend gleitbar in einem im oberen Zyklongehäuse 11 befestigten Aussengehäuse 34. Die Welle 16 mit dem Lagergehäuse und dem Kolben 32 ist somit lotrecht verschiebbar in einem Ausmass, das von dem Hubweg des Kolbens 32 in dem einen Zylinder bildenden Aussengehäuse 34 bestimmt wird, ohne dass die Antriebs verbindung mit dem Wellenteil 17 und dem Motor 20 unterbrochen wird. Ein Gleitlager 36 ist zur Führung der Welle unterhalb der Lagerung 24 vorgesehen. Bei normalem Betrieb nehmen das Lagergehäuse 30 und mit ihm auch der Kolben 32 die in den Fig. 1 und 2 veranschaulichte untere Lage ein, wobei sich die Schraube 18 in ihrer normalen Betriebslage befindet; die Welle 16 mit der Schraube 18 können jedoch bei Festfahren lotrecht angehoben werden, wie im folgenden näher beschrieben

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werden sol 1.

Der abgedichtete, ringförmige Raum 38 über dem Kolben im Gehäuse 34 ist an eine Druckquelle, wie eine (nicht dargestellte) Luftdruckquelle angeschlossen und steht unter einem im voraus bestimmten Druck, der normalerweise den Kolben und damit die Welle 16 und die Schraube 18 in der gezeigten, unteren Lage hält. Bei einer Ueberbelastung der Schraube entsteht in ihr eine axial wirkende Drucksteigerunq, die in der Richtung nach aufwärts auf die Schraubenwelle 16 einwirkt. Wenn diese Drucksteigerung so qross wird, dass der axiale Druck den auf die Oberseite des Kolbens 32 wirkenden, im voraus eingestellten Druck übersteigt, wird der Kolben 32 zusammen mit der Schraubenwelle 16 und der Schraube 18 aufwärts gegen den im voraus eingestellten Druck in dem Ringraum 38 verschoben, wodurch eine Entlastung der Schraube 18 bewirkt wird. Sobald der Zustand, der die zufällige Ueberbelastung verursacht hat, aufhört, zwingt der in dem Ringraum herrschende, im voraus bestimmte Druck den Kolben 32 und die Schraubenwelle 16 abwärts in die normale Betriebslage zurück.

In dem Ausführungsbeispiel ist auch ein Fühler 40 gezeigt, der mit einem Arm 42 am Gehäuse 30 anliegt und dessen Bewegung und die des Kolbens 32 abfühlt. Der Fühler 40 kann dabei auch dazu benutzt werden, den Betrieb des Ausspeisegliedes 22 derart zu steuern, dass dieses gleichzeitig mit der Entlastung der Schraube von dem axialen Druck seine Drehzahl oder Geschwindigkeit erhöht. Hierdurch wird mehr Fasergut aus dem Zyklon ausgespeist und dadurch wird der Zustand, der die Drucksteigerung verursacht hatte, aufgehoben. Falls ge-

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wünscht, kann auch der Betrieb der Schraube 18 beschleunigt werden, um bei dem beschriebenen Ueberbeiastungszustand den Ausstoss zu steigern. Der Fühler kann selbstverständlich auch zum Anzeigen der Bewegungen und/oder Lagen des Kolbens und der Schraube dienen.

Es ist klar, dass die gezeigte und beschriebene Ausführungsform nur ein Beispiel für die Verwirklichung des Erfindungsgedankens darstellt, und dass andere Ausführungen ohne weiteres denkbar sind. So kann die abwärts gerichtete Vorbelastung des Kolbens und der Schraubenwelle auch durch Federelemente oder ähnliche mechanische Elemente anstelle der Druckbelastung mittels Luft, öl oder andere gasförmige oder flüssige Druckmittel oder in Kombination mit solchen Druckmitteln zustande gebracht werden.

809844/0791 Patentansprüche

Claims

Patentanspruche

(λ A Einrichtung bei Druck2yklonen, insbesondere für Abscheidung von Hochdruckdampf aus einem Faserstoff, die mit einem Einlass für den Stoff, einem Auslass für abgeschiedenen Dampf und einer Ausspeiseschraube für den von Dampf gereinigten Stoff ausgerüstet ist, wobei der Auslass der Ausspeiseschraube an ein Ausspeiseglied solchen Typs angeschlossen ist, dass in dem Zyklon ein Ueberdruck aufrechterhalten werden kann, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausspeiseschraube (18) derart entlastbar gelagert ist, dass sie in ihrer Längsrichtung gegen einen im voraus einstellbaren, die Schraube normalerweise in Betriebslage haltenden axialen Druck verschiebbar ist.
2. Einrichtung nach Anspruch 1,dadurch g e kennzei chnet, dass der Axialdruck durch ein gasförmiges oder flüssiges Druckmittel, wie Luft, öl u.dgl., zustande gebracht wird.
3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Axialdruck durch mechanische Mittel, insbesondere Federelemente, allein oder zusammen mit anderen Druckmitteln, wie Luft oder öl, zustande gebracht wi rd.
4. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1-3, gekennzeichnet durch einen mit der Welle (16) der Ausspeiseschraube (18) in deren Längsrichtung unbeweglich verbundenen Kolben (32), der in einem Zylinder (34) beweglich ist und von einem Druckmittel in letzterem mit einem im voraus

ORIGINAL INSPECTED

bestimmten Druck in der normalen Betriebslage der Schraube (18) gehalten wird, wobei eine Erhöhung des Axialdrucks den Kolben (32) und damit die Schraubenwelle (16) und die Schraube (18) gegen den vorgenannten, im voraus bestimmten Druck so lange verschiebt, bis der auf die Schraube wirkende auf dem im voraus bestimmten Wert gesunken ist.
5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch g e kennzei chnet, dass die Schraubenwelle (16, 17) geteilt und der mit der Ausspeiseschraube (18) verbundene Teil (16) drehbar in dem Kolben (32) gelagert ist, der seinerseits in einem um die Welle und den Kolben herum stationär angebrachten Gehäuse (34) gleitbar ist, wobei dieser Wellenteil (16) aus dem Gehäuse (34) herausragt und undrehbar, aber längsverschiebbar mit dem anderen Wellenteil (17) verbunden ist, der seinerseitz mit einem Antriebsmotor (20) für die Ausspeiseschraube (18) verbunden ist.
6. Einrichtung nach Anspruch 4 oder 5, gekennzeichnet durch einen Fühler (42) zum Abfühlen der Bewegungen des Kolbens (32).
7. Einrichtung nach Anspruch 5,dadruch g e kennzei chnet, dass der Fühler (42) mit einem Glied (40) zum Anzeigen der Lage des Kolbens (32) und/oder zur Steuerung des Betriebs der Schraube (18) gekuppelt ist.
8. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch g e -

k e η η ζ e i c h η e t, dass der Fühler (42) mit einem Glied (40) gekuppelt ist, das den Betrieb des Ausspeiseglieds (22) zu steuern eingerichtet ist, vorzugsweise derart, dass die Ausspeisegeschwindigkeit zunimmt, wenn der Axialdruck auf die Schraube (18) über den im voraus bestimmten Wert steigt.

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