DE3327508A1

DE3327508A1 - Mischer zur bearbeitung von fasersuspensionen (pulpe)

Info

Publication number: DE3327508A1
Application number: DE19833327508
Authority: DE
Inventors: L. Allan Amherst N.H. Carlsmith; Oscar Nashua N.H. Luthi
Original assignee: Ingersoll Rand Co
Current assignee: Beloit Technologies Inc
Priority date: 1982-08-06
Filing date: 1983-07-29
Publication date: 1984-02-09
Also published as: GB2128492A; GB2128492B; FI832823A0; GB8315169D0; FR2531348B1; FR2531348A1; FI832823A; SE462857B; JPS5930981A; SE8303458D0; AT381513B; ATA285983A; JPS6214677B2; BR8302917A; FI75881C; DE3327508C2; SE8303458L; US4435085A; FI75881B; CA1218550A

Description

3327503

Beschreibung

Die Erfindung betrifft die Zellstoff verarbeitende Industrie und die Papier-Industrie. Insbesondere betrifft die Erfindung einen Mischer mit hohem Schervermögen zum Mischen einer Suspension von Zellstoff-Fasern (Pulpe), die mittlere Konsistenz aufweist, mit einem Bleichmittel, beispielsweise Sauerstoff gas.

Zwei wichtige Vorgänge beim Mischen von Pulpe mit Sauerstoff sind die Sauerstoffverteilung und das Mischen unter Turbulenz. Der Sauerstoff muß in einer kleinen Mischerkammer gleichförmig verteilt werden. Der Mischvorgang ist am intensivsten, wenn der Mischbereich ein kleines Volumen hat. Daher ist für ein optimales Mischen ein enger Spalt mit hoher Scherwirkung erwünscht, der ein intensives Mischen ermöglicht.

Gegenwärtig sind verschiedene Arten von Mischern zum Mischen von Pulpe und Sauerstoff verfügbar. Viele dieser Mischer haben einen engen Spalt mit hoher Scherwirkung. Unglücklicherweise enthält jedoch die Pulpe immer eine gewisse Menge unerwünschte metallische Fremdkörper. Diese metallischen Fremdkörper, wenn sie nicht aus der Pulpe entfernt werden, verursachen Probleme und können einen Mischer ernsthaft beschädigen, wodurch ein Stillstand des ganzen Systems und eine teure Reparatur erforderlich werden. Ein mit hoher Geschwindigkeit umlaufender Rotor kann zum Beispiel nicht rechtzeitig angehalten werden, wenn ein metallischer Fremdkörper zwischen dem Rotor und dem Gehäuse eingeklemmt wird. Der Mischer wird dann zerstört.

Daher ist es sehr erwünscht, einen Mischer zum Mischen von Pulpe mit einem Bleichmittel, wie Sauerstoff, zur Verfügung zu haben, der den Sauerstoff gleichfömig verteilt und der einen Spalt mit hoher Scherwirkung für ein intensives Mischen aufweist, und der ferner das Entfernen unerwünschter metalli-

scher Fremdkörper gestattet. Die Erfindung schafft einen solchen Mischer.

Kurz gesagt weist die Erfindung ein im allgemeinen zylindrisches Gehäuse mit einem Pulpe-Einlaß und einem Pulpe-Auslaß auf. Mindestens ein Einlaß für ein Bleichmittel ist vorgesehen. Ein Rotor ist koaxial innerhalb des Gehäuses gelagert. Der Rotor hat ein Rad mit sich radial erstreckenden Nuten. Die Nuten sind in dem Strömungsweg der Pulpe zwischen dem Pulpe-Einlaß und dem Pulpe-Auslaß angeordnet. Wenigstens ein Teil des radialen Abschnitts des Rades mit den radialen Nuten bildet mit einem Teil des Gehäuses einen ringförmigen Raum. Der ringförmige Raum stellt eine Zone für ein intensives Mischen dar.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung beschrieben.

Fig. 1 ist eine Vorderansicht, teilweise im Schnitt. Fig. 2 ist eine Seitenansicht, teilweise im Schnitt.

Fig. 3 ist eine Schnittansicht im vergrößerten Maßstab und zeigt den mit Nuten versehenen Teil des Rotors, sowie mit Nuten versehene Scheiben.

Fig. 4 ist eine Vorderansicht einer der Scheiben.

Wie insbesondere die Figuren 1 und 2 zeigen, weist der Mischer ein im allgemeinen zylindrisches Gehäuse 10 auf. Ein Pulpe-Einlaß 12 wird verwendet, um die Pulpe tangential in das Gehäuse 10 einzuführen. Die Pulpe, die durch den Pulpe-Einlaß 12 eintritt, wird einem schneckenförmigen oder spiralförmigen Kanalgehäuse 13 zugeführt. Der Kanal 14 zwischen dem Gehäuse 10 und der Außenseite des Kanalgehäuses 13 nimmt in Umfangs» richtung um das Gehäuse 10 herum fortschreitend, ausgehend vom Anfang 15 des Kanalgehäuses 13, in radialer Richtung allmählich ab.

3327503

Wie Figur 2 zeigt, verläßt die mit Sauerstoff gemischte Pulpe das Gehäuse 10 durch einen koaxialen Pulpe-Auslaß 18. Der Sauerstoff wird dem Gehäuse 10 mittels wenigstens einem und vorzugsweise mittels einer Vielzahl von in Umfangsrichtung verteilten Einlassen 20 für das Bleichmittel in dem Gehäuse 10 zugeführt.

Ein Rotor 22 mit einem mit Speichen versehenem Rad 24 ist koaxial innerhalb des Gehäuses 10 gelagert. Wie Figur 3 zeigt, ist der Rand 26 des Rades 24 mit sich radial erstreckenden Nuten 28 auf jeder seitlichen Oberfläche versehen. Die Nuten 28 erstrecken sich von der Innenseite des Randes teilweise über den Rand 26 hinweg und enden an Punkten 30, die radial mit Abstand innerhalb der äußeren Oberfläche 31 des Randes angeordnet sind.

Ringe 32 und 34 erstrecken sich in axialer Richtung von jeder Seite des äußeren Abschnitts des Randes 26. Der Radius der Innenseite jedes Ringes 32 und 34 ist im wesentlichen der gleiche wie der äußere Radius von ringförmigen Scheiben 36 und 38. Eine Vielzahl von in Umfangsrichtung mit Abständen angeordneten Nuten erstrecken sich durch jeden Ring 32 und 34.

Die ringförmigen Scheiben 36 und 38 sind jeweils mit auf dem Kreisumfang mit Abständen angeordneten Nuten 40 und 42 versehen. Die Scheiben 36 und 38 verjüngen sich radial nach innen. Die Nuten 40 und 42 haben die gleiche Tiefe über ihre ganze Länge. Wie Figur 4 zeigt, sind die Nuten 42 auf der ringförmigen Scheibe 38 nach hinten oder nach rückwärts in Bezug auf die Richtung der Pulpeströmung geneigt. Obwohl es nicht in Figur 4 dargestellt ist, sind auch die Nuten 40 auf der Scheibe 36 (Fig. 3) in Bezug auf die Richtung der Pulpeströmung nach hinten oder nach rückwärts geneigt.

3327503

Im Betrieb tritt die Pulpe in das spiralförmige oder schnekkenförmige Gehäuse ein und bewegt sich in der in Figur 1 durch einen Pfeil angedeuteten Richtung. Während die Pulpe sich durch den Raum lh hindurch bewegt, muß die Pulpeströmung sich mehr und mehr zu dem äußeren Durchmesser des Rotors 22 hin zusammenziehen. Die Rückwärtsneigung der Nuten in den ringförmigen Scheiben sorgt für ein leichtes Strömen der Pulpe durch die Nuten. Metallische Fremdkörper in der Pulpe werden von den Pulpefasern in dem Turbulenzbereich im Raum 14 nahe des Randes der äußeren Oberfläche 31 getrennt und,zu der Aussenseite des Kanals Ik hin geschleudert. Die metallischen Fremdkörper sammeln sich am Bodenteil des Kanals 14 und werden von Zeit zu Zeit durch einen Auslaß 50 für metallische Freraicörper entfernt. Die Nuten 28 des Rotors haben eine Tendenz, die Pulpe radial nach außen zu beschleunigen. Da jedoch die Nuten kurz innerhalb der äußeren Oberfläche des Randes enden, ist eine Mischzone mit hoher Intensität geschaffen, die ein radiales 2urück3trömen verursacht, das der hohen Tangentialgeschwindigkeit der Pulpezuführung überlagert ist. Die sich verjüngenden ringförmigen Scheiben minimieren eine Zurückströmung in das Spiralgehäuse. Der Abstand der Scheiben 36 und von dem Rand des Radeskann natürlich einstellbar gemacht werden, um an die Betriebsbedingungen anpassbar zu sein.

Der Sauerstoff-Einlaß 20 erstreckt sich durch die Scheiben 36 und 38 in die Mischbereiche mit hoher Intensität. Da der Sauerstoff in den Bereich hoher Intensität eingeführt wird, ist eine gleichförmige Verteilung des Sauerstoffs durch die große Radialströmung und Zirkulation sichergestellt, selbst wenn nur ein Einlaß pro Scheibe verwendet wird.

Leerseite

Claims

HELMUT SCHROETER KLAUS LEHMANN OoZ /oUO DIPL.-PHYS. DIPL.-ING. PATENTANWÄLTE - EUROPEAN PATENT ATTORNEYS INGERSOLL-RAND COMPANY ir-95 L/stg 29.07.83 Mischer zur Bearbeitung von Fasersuspensionen (Pulpe) Patentansprüche

1) Mischer zum Mischen von Pulpe mit einem Bleichmittel, der ein im wesentlichen zylindrisches Gehäuse mit einem Pulpe-Einlaß zum Einführen von Pulpe tangential in das Gehäuse und einem Pulpe-Auslaß aufweist, dadurch gekennzeichnet , daß wenigstens ein Einlaß (20) für ein Bleichmittel zum Zuführen des Bleichmittels in das Gehäuse (10) vorgesehen ist, daß innerhalb des Gehäuses (10) ein Rotor (22) koaxial angeordnet ist, der ein Rad (24) mit sich radial erstreckenden Nuten (28) aufweist, die in dem Strömungsweg der Pulpe zwischen dem Pulpe-Einlaß (12) und dem Pulpe-Auslaß (l8) angeordnet sind, und daß wenigstens ein Teil des radialen Abschnitts des Rades (24) mit den radialen Nuten (28) zusammen mit einem Teil des Gehäuses (10) einen ringförmigen Raum bildet, so daß die Pulpe von dem Pulpe-Einlaß (12) durch den ringförmigen ■ Raum und den Pulpe-Auslaß (l8) fließt.

2) Mischer nach Ansprucn 1, dadurch gekennzeichnet, daß die sich radial erstreckenden Nuten (28) auf beiden Seiten des Rades (24) angeordnet sind, und daß zwei mit axialem Abstand angeordnete mit Nuten (40, 42) versehene Scheiben (36, 38) in dem Gehäuse (10) vorgesehen sind, zwischen denen das Rad (24) mit einem vorbestimmten engen axialem Abstand angeordnet ist, um ringförmige Mischbereiche hoher Intensität zu schaffen.

D-7070 SCHWÄBISCH CMOND KONTEN: D-8000 MÜNCHEN

H. SCHROETER Telefon: (07171) 56 90 Deutsche Bank AG München 70/37369 (BLZ 7CC 700 10) K. LEHMANN Telefon: OS9! 725207

Bockseasse 49 Telex: 7248 RAS nardd Postscheckkonto München 1679 41-804 (BLZ 70C 100 80) LioowsU «««iU 10 Telex: 5212248 pawe

3) Mischer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Scheiben (36, 38) ringförmig sind, und daß jede Scheibe (36, 38) Nuten (40, 42) auf derjenigen Oberfläche hat, die dem Rad (24) zugekehrt ist.

4) Mischer nach Anspruch 3> dadurch gekennzeichnet, daß das Rad (24) mit Speichen versehen ist, daß die radialen Nuten (28) sich von der Innenseite des Randes (26) teilweise über den Rand (26) erstrecken, und daß die Nuten (40, 42) in den ringförmigen Scheiben (36, 38) sich vollständig über die Ring-scheiben 06, 38) erstrecken.

5) Mischer nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die ringförmigen Scheiben (36, 38) sich radial nach innen verjüngen und daß die Tiefe jeder Nut (40, 42) in den ringförmigen Scheiben über ihre Länge konstant ist.

6) Mischer nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Pulpe-Auslaß (l8) die gleiche Achse wie das Gehäuse (10) und der Rotor (22) hat, daß das Rad (24) Ringe (32, 34) hat, die sich von jeder Seite des äußeren Abschnitts des Randes (26) in axialer Richtung erstrecken, daß der Radius der Innenseite jedes Ringes (32, 3¹O im wesentlichen der gleiche ist wie der äußere Radius der Ringscheiben (36, 38), und daß jeder Ring (32, 34) eine Vielzahl von sich radial durch den Ring erstreckenden Nuten hat.

7) Mischer nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Nuten (40, 42) in den Ringscheiben (36, 38) nach rückwärts in Bezug auf die Strömungsrichtung der Pulpe geneigt sind.

8) Mischer nach Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet, daß eine Vielzahl von Einlassen (20) für Bleichmittel vorgesehen ist, die sich axial durch jede Ringscheibe (36, 38) in jeden Mischbereich hoher Intensität erstrecken.