DE3206271A1

DE3206271A1 - Verfahren und einrichtung zur speisung von fasersuspension auf das sieb einer vliesbildungsanordnung

Info

Publication number: DE3206271A1
Application number: DE19823206271
Authority: DE
Inventors: Sven-Eric 48770 Karhula Lindroos; Tapio 48700 Kyminlinna Waris
Original assignee: Ahlstrom Corp
Current assignee: Ahlstrom Corp
Priority date: 1981-04-07
Filing date: 1982-02-20
Publication date: 1982-10-21
Also published as: US4432835A; CA1167308A; GB2096198A; FI62151B; FI62151C; JPS5940960B2; GB2096198B; FR2503204B1; SE446639B; SE8201510L; FR2503204A1; JPS57167479A

Description

Verfahren und Einrichtung zur Speisung von Fasersuspension auf das Sieb einer Vliesbildungsanordnung

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Einrichtung zur Speisung von Fasersuspension auf das Sieb einer Vliesbildungsanordnung durch eine aus mehreren Führungskanälen bestehende Führungsvorrichtung, durch die die Fasersuspension parallel fliesst, und die., mit .einer sich quer über das Sieh der Vliesbildungsanordnung erstreckenden Auslaufdüse verbunden sind, die in einen Auslaufspalt mündet.

Durch die Erfindung sollen ein Verfahren und eine Einrichtung zustandegebracht werden, mit denen es sich qua-: litativ besseres Papier produzieren lässt als was mit entsprechenden Einrichtungen bisher möglich war.

Es ist bekannt, dass in der Fasersuspension böim Durchlaufen eines Rohrs eine Trennung zwischen Faser und Wasser erfolgt, und·zwar so, dass die Konsistenz an der Mittelachse, des Rohrs am grössten ist und den Rändern hin abnimmt . Charakter und Stärke der Erscheinung sind von mehreren Faktoren abhängig; z.B. bei zunehmender Konstanz wird irgendwann eine Situation erreicht, wo der Stoffbrei als fester Stopfen mit homogener Konsistenz fliesst, und das Wasser oder die verdünnte Masse den Raum zwischen ihm und der Rohrwand ausfüllt.

Die wichtigsten Faktoren die die Erscheinung beeinflussen, sind Faserart, Rohrdurchmesser, Strömungsgeschwindigkeit und Faserkonsistenz.

Bei den ausgeführten Untersuchungen hat man festgestellt, dass sich die Ausscheidung bereits in einem sehr kurzen Rohr bemerkbar macht.

Im folgenden einige Beispiele von Ergebnissen mit einer Prüfvorrichtung gemäss Fig. 1.

Die Bedeutung der Grossen in den Figuren ist wie folgt:

10

	Durchsatz	.·· * . : : .* . ."	d = 48,3 mm, Q₂ =	•
Q =	Konsistenz	⁵	Q₂ZQ₅	¹ 3
C =		0,08
ν =	Strömungsgeschwindigkeit	0,10
Beispiel 1:	D = 53 mm,	0,13	20 l/min
V₁ /m/s/		0,20	ft / fy vV O/ ^/ "2.
2,0		0,27	0,54
1,67		d = 48,3 mm, Q₂ =	0,59
1,3		Q₂ZQ₃	0,60
0,9		0,1	0,75
0,72		0,12	0 ,/88
Beispiel 2:	D = 53 mm,	0,20	30 l/min
V₁ /m/s/		0,30
2,1		0,40	0,60
1,74 ·		0,66
1,36		0,67
0,98		0,83
0,80 *		1,0

Beispiel 3"· D = 14 mm, d = 12 mm, Q₂ = 3 l/min V₁ /m/s/. Q₂/Q₃ C₂/C₃

20 1,9

0,25

0,36

Beispiel 4: D = 14 mm, d = 12 mm, Q₂ = 6 l/min V₁ /m/s/ Q₂/Q₃ C₂/C₃

0,11

7,7

0,49

Die Trennung von Masse und Wasser ist eine nachteilige Erscheinung beim Stoffauflauf-Durchfluss. In den Strömungskanälen, in die der Raum des Stoffauf1 aura oft geteilt ist, in Hohlbalken und überhaupt allen den Durchfluss begrenzenden oder' leitenden.Bauteilen erfolgt Wasserabscheidung zu diesen Wänden hin. Dadurch entstehen Spuren,.die bis zum Auslaufspalt,und ferner dem Sieb,erhalten bleiben und auch im Produkt Streifigkeit hervorrufen. Wie effektiv Stromungsgebilde auf dem Sieb

verwischt und Konsistenzdifferenzen ausgeglichen werden können, ist im allgemeinen im grossen Masse von der Anordnung der Komponenten der Siebpartie gegenüber einander und dem Stoffauflauf abhängig.

Indem die Auslaufdüse des Stoffauflaufe so ausgeführt wird, dass hinter die aus parallelen Führungskanalη bestehende Führungsvorrichtung des integrierten Rohrbündels oder Ofens ein Glied eingepasst wird, das vom Massenstrom jedes einzelnen Strömungskanals die verdünnte Randmasse trennt, indem sie von der Strömungsrichtung des dichteren und homogenischeren Teils abgelenkt wird, wobei das Letztere bis zum Auslaufspalt hauptsächlich unter Beibehaltung der' Richtung fliessen darf; wird eine Situation hervorgerufen, wo bei der Auslaufströmung erheblich weniger Konsistenzdifferenzen über die Breite des Stoffauflaufs auftreten als bei den bisher bekannten Stoffaufläufen mit einer ähnlichen Führungsvorrichtung. Bevorzugt wird das Glied als ein Blech mit dem Rohrbündel (oder Entsprechendem) gegenüber koaxialen Bohrungen ausgeführt, und zwar so, dass der Durchmesser der Bohrungen kleiner ist als der lichter Durchmesser der Rohre.

Die Masse des getrennten verdünnten Randbereichs beträgt vom Volymen her optimal 5·««30 % der ankommenden Masse. Sie ist verhältnismässig dünn; die Konsistenz beläuft sich auf 30...70 % der der ankommenden Masse.

Die verdünnte Masse kann zu verschiedenen Stellen geleitet werden, entweder zurück zur Speisepumpe oder zum Stoffauflauf an einer Stelle vor dem Rohrbündel. Eine Möglichkeit ist, für den Rückfluss eine Rücklaufleitung vorzusehen. Dieses Verfahren kann beim sog. hydraulischen Stoffauflauf angewandt werden, bei dem der statische Druck in der Auslaufdüse höher liegt als in der Zwischenkammer.

Die verdünnte Masse kann ebenfalls zur Auslaufdüse geleitet werden, wobei die Einspeisung über einen kontinuierliehen Spalt über die Breite des Stoffauflaufs erfolgt, wodurch eine gleichmässige Konsistenz in Querrichtung zur Einspeisung gewährleistet wird. Es können ein oder

mehrere Spalte zur Verfügung stehen.

Im folgenden wird die Erfindung anhand von Zeichnungen erläutert, wobei

Fig. 1 den,Querschnitt durch die Versuchseinrichtung zeigt, mit der das erfindungsmassige Verfahren untersucht worden ist,

Fig.-2 den Querschnitt durch einen Stoffauflauf nach dem erfindungsmässigen Verfahren in Maschinenlängsrichtung zeigt,
Fig. 3 den Schnitt von Fig. 2 nach A-A zeigt,

Fig. 4- eine zweite Ausführungsform der Erfindung im Teilschnitt zeigt,

Fig. 5 den Schnitt von Fig. 4· nach B-B zeigt, Fig. 6 eine dritte Ausführungsform der -Erfindung im Teilschnitt zeigt,

Fig. 7 den Schnitt von Fig. 6 nach C-C zeigt.

In Fig. 1 "bedeuten Q, C und V Durchsatz, Konsistenz bzw. Geschwindigkeit der in das Rohr 1 eingespeisten Fasersuspension. Der Randanteil nächst zur Rohrwand des sich aus Rohr 1 ergiessenden Strahls wird vom Strahlkern durch Ablenkung von der Strömungsrichtung beim Aufprall auf die Wandung 5 der Kammer 4 abgetrennt, während der Kernteil unter Beibehaltung der Richtung in ein, vom Durchschnitt her kleineres Rohr 3 weiterfliesst.. Qx und Cz geben Durchsatz und Konsistenz der das Rohr· 3 durchfliessenden Fasersuspension an. Der abgetrennte Kernteil wird der Kammer über das Rohr 2 entnommen. Durchsatz und Konsistenz sind da Q2 und Cp·

In Fig. 2 bezieht sich Nummer 6 auf den Verteilkanal beim Stoffauflauf einer Papiermaschine, von wo der Faserbrei in quer zum Verteilkanal verzweigte Kanäle 8 fliesst, die in eine in Maschinenlängsrichtung liegende Ausgleichskammer 7 münden. In Stromrichtung hinter der Ausgleichskammer ist eine Führungsvorrichtung 9 angeordnet, die den Faserbrei zu einer Auslaufdüse 10 führt, von wo er sich über ein verstellbares Auslaufschlitz 12 auf ein Führungssieb ergiesst. Die Führungsvorrichtung 9 besteht aus mehreren parallelen, im Querschnitt runden Führungskanälen 13 mit einem Durchmesser D.

In die Auslaufdüse ist in einem Abstand L von den Auslauföffnungen 14- der Führungskanäle ein dünnes Blech I5 eingepasst, das mit den Führungskanälen gegenüber koaxialen kreisrunden Bohrungen 16 mit einem Durchmesser d versehen ist.

Das Verhältnis der Durchmesser D/d beträgt optimal 2-1 und der Abstand L ist gleich gross oder kleiner als D.

In der Führungsvorrichtung sind neben den Führungskanälen Rücklaufkanäle 17 angeordnet, die den Raum 18 zwischen den Auslauföff,nungen und dem Trennblech mit der Ausgleichskammer verbinden.

Die in den Fig. 2 und 3 dargestellte Vorrichtung funktioniert wie folgt. Von jedem sich aus den einzelnen Führungskanal 13 ergiessenden Massestrahl wird durch die Einwirkung des Trennblechs und seiner Bohrung 16 der verdünnte Randanteil getrennt, während der dichtere Kernteil sich weiterhin zum Auslaufspalt 12 hin bewegt. Die abgetrennte dünnere Massefraktion wird aus dem" Raum 18 zwischen den Auslauföffnungen und dem Trennblech über die Rücklaufkanäle 17 zur Ausgleichskammer 7 abgeführt. Dies ist möglich, weil in der Ausgleichskammer infolge einer speziellen Stoffauflauf-Konstruktion ein niedrigerer Druck herrscht als im Raum 18. Im Stoffauflauf sind nämlich die Kanäle 19 zur Ausgleichskammer und die danach folgenden Führungskanäle 13 so angeordnet, dass die Massestrahlen beim Fliessen in die Führungskanäle einen Injektoreffekt hervorrufen, der den Druck in der Ausgleichskammer herabsetzt.

Wahlweise kann die Masse aus dem Raum zwischen den Auslauföffnungen und dem Trennblech durch die öffnung 20 zu einer anderen Stelle geleitet werden.

Bei der in den Fig. 4- und 5 dargestellten alternativen Ausführunp;8form sind die Rücklaufkanäle 21 den Führungskanälen 13 gegenüber koaxial angeordnet. Die Rücklaufkanäle sind mit der Ablaufleitung 22 verbunden. Hier befindet sich kein Trennblech, sondern die Ablenkung von Randmassen der sich aus den Führungskanälen' ergiessenden Strahlen beruht auf der Druckdifferenz zwischen den Führungskanälen und

den Rücklaufkanälen. Man kann die Rücklaufkanäle mit der Ausgleichskammer-verbinden, falls die Druckdifferenz zwischen der Ausgleichskammer und der Auslaufdüse ausreichend ist.

Bei der in den Fig. 6 und 7 dargestellten alternativen
4usführungsform sind in Hauptstromrichtung hinter den
Auslauföffnungen der Führungsvorrichtung Spalte 23 über
die Breite der Auslaufdüse ausgebildet, über die die abgetrennten Randanteile der Strahlen so" zu fliessen veranlasst werden, dass sie und die durch die Bohrungen 16 der Trennbleche 24- fliessenden Kernteile aufeinander liegende Schichten im Auslaufkanal bilden und vereint durch das
Auslaufschlitz fliessen. Es können ein oder mehrere Schlitze vorhanden sein.

Claims

Patentansprüche '*' —

1.J Ein Verfahren zur Speisung von Fasersuspension auf das

.eb einer Vliesbildungsanordnung durch eine aus mehreren Führungskanälen bestehende Führungsvorrichtung, durch die die Fasersuspension parallel fliesst-, und die mit einer sich quer über das Sieb der Vliesbildungsanordnung erstrekkenden Auslaufdüse verbunden Bind, die in einen Ausleufspalt mündet, dadurch gekennzeichnet , dass die Randzonen unrd Kernzonen der sich aus den Führungskanälen ergiessenden Strahlen in der Auslaufdüse voneinander getrennt werden, indem die Randzonen von der Strömungsrichtung der Kernzone abgelenkt werden.

2. Ein Verfahren gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , dass die voneinander getrennten Randzonen und Kernzonen der Strahlen veranlasst werden, in der Auslaufdüse als aufeinander· liegende Schichten zum Auslaufspalt hin zu fliessen.

3· Ein Verfahren gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , dass die Randzonen der Strahlen vor dem Auslaufspalt aus der Auslaufdüse entfernt werden.

4. Eine Einrichtung zur Speisung von Fasersuspension auf das Sieb einer Vliesbildungsanordnung, bestehend aus einer Führungsvorrichtung mit mehreren parallelen Fnhrungskanälen und einer damit verbundenen Auslaufdüse, die in einen sich quer über das Sieb erstreckenden Auslaufspalt mündet, dadurch gekennzeichnet , dass sie in der Hauptstromrichtung der Fasersuspension hinter den Auslauföffnungen der Kanäle eingepasste Glieder umfasst zur Ablenkung der Randzonen der Strahlen von der Stromr.ichtung der strahlenkernzonen sowie zur Trennung von Rand- und Kernzonen voneinander.

5· Eine Einrichtung gemäss Anspruch 4-, dadurch g e k e η η zeichnet , dass hinter Auslauföffnungen der kanäle ein Trennblech eingepasst ist, das gegenüber den

einzelnen Kanälen der Pührungsvorrichtung koaxial angeordnete Bohrungen aufweist, die gleich gross oder kleiner sind als die entsprechende Auslauföffnung des Kanals.

6. Eine Einrichtung gemäss Anspruch 5» dadurch g e kennzeichnet, dass die Auslauföffnungen der Führungskanale und die Bohrungen des Trennblechs von der Form her gleich sind.

7· Eine Einrichtung gemäss Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet , dass die Auslauföffnungen der Führungskanäle und Bohrungen des Trennblechs kreisrund sind.

8. Eine Einrichtung gemäss Anspruch 7» dadurch g e kennzeichnet , dass das Verhältnis der Durchmesser von Auslauföffnungen der Führungskanäle und Bohrungen des Trennblechs D/d 2-1 ist.

9· Eine Einrichtung gemäss Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet , dass der Abstand des Trennblechs (L) zu den. Auslauföffnungen gleich gross oder kleiner ist als der Durchmesser D der Auslauföffnungen.

10. Eine Einrichtung gemäss Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet , dass die Dicke des Trennblechs kleiner ist als der Durchmesser seiner Bohrungen.

'11. Eine Einrichtung gemäss Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet , dass hinter den Auslauföffnungen der Führungsvorrichtung, in der Hauptstromrichtung der Fasersuspension gesehen, ein durchgehender, sich quer über die Auslaufdüse erstreckender, neben den Bohrungen des Trennblechs verlaufender Spalt oder mehrere Spalte ausgebildet ist bzw. sind.

12. Eine Einrichtung gemäss Anspruch 4-, dadurch gekennzeichnet , dass in der Führungsvorrichtung Rücklaufkanäle angeordnet sind zur Rückführung der

von den Strahlen abgetrennten Randzonen zu einer Stelle vor der Führungseinrichtung. .. " .

13· Eine Einrichtung gemäss Anspruch 12, dadurch g e_- .' kennzeichnet , dass die Rücklaufkanale den
Führungskanälen gegenüber koaxial angeordnet sind.

14-. Eine Einrichtung gemäss Anspruch .12, dadurch g e ke'nnz eichn.et , dass die Rücklaufkanäle neben den Führungskanälen angeordnet sind.