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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Behandlung von
Mahlprodukten, umfassend ein Gehäuse,
einen drehbar im Gehäuse
gelagerten Rotor, der wenigstens eine Tasche zur Aufnahme von zu
behandelnden Dampf enthaltenden Mahlprodukten umfasst, einen Einlass
im Gehäuse zum
Durchlassen von Dampf enthaltenden Mahlprodukten zur Tasche, und
einen Auslass im Gehäuse für Mahlprodukte
zu einer dampfdichten Austragseinrichtung, wobei die Tasche mit
einer radial nach außen
gewandten Öffnung
versehen ist, und einen Dampfauslass im Gehäuse. Die vorliegende Erfindung
betrifft auch ein Verfahren zur Behandlung von Mahlprodukten, bei
welchem Dampf enthaltende Mahlprodukte über ein Gehäuse einer Tasche in einem sich
im Gehäuse
drehenden Rotor zugeführt werden,
wobei die Mahlprodukte unter dem Einfluss der Zentrifugalkraft radial
nach außen
zur Umfangsfläche
des Gehäuses
geleitet werden und von dort durch einen Auslass für Mahlprodukte
ausgestoßen werden,
wenn die Tasche mit dem Auslass in Verbindung gebracht worden ist.
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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Wenn
Lignocellulose enthaltende Produkte gemahlen werden, z.B. bei der
Zerfaserung von Holzspänen
zu Pulpe, wo große
Mengen an Energie zur Mahlvorrichtung oder zum Zerfaserer geliefert
werden, werden große
Dampfmengen erzeugt. Der Energiegehalt des Dampfes ist beträchtlich
und man muss ihn beachten, um die Wirtschaftlichkeit der Anlagen
zur Pulpen-Erzeugung zu verbessern. Im Allgemeinen wird nach der
Entfaserung der Dampf von der Pulpe in so genannten Zyklonen getrennt,
die mit einer Zentrifugal-Trennung arbeiten. In diesen Geräten ergeben
sich jedoch häufig
Verstopfungsprobleme aufgrund der Tatsache, dass sich die feuchte
Pulpe an den Wänden
und Rohren des Zyklons absetzt, wobei sich Klumpen bilden, die wachsen,
und wobei die Trennung schließlich
endet, so dass die Produktion gestoppt und die Trennvorrichtung
gereinigt werden muss.
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Um
die Pulpe weiter zu verarbeiten ist es üblich, nach dem Zerfaserer
eine Mahlmaschine, den Refiner, zu inkludieren, von welchem die
Pulpe fein gemahlen wird, bevor sie dem Dampfabscheider-Zyklon,
zugeführt
wird.
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Diese
Probleme sind gemäß dem schwedischen
Patent
SE 510 247 C2 durch
eine Vorrichtung zur Behandlung von Mahlprodukten gelöst. Diese Vorrichtung
umfasst ein Gehäuse,
in welchem ein Rotor mit einer Anzahl von Taschen drehbar angeordnet
ist, welche wiederum mit einem Einlass für Mahlprodukte kommunizieren.
Die Mahlprodukte werden mittels der Zentrifugalkraft durch eine
radial nach außen
gewandte Öffnung
in den Taschen ausgeworfen und gelangen weiter zu einem Mahlprodukt-Auslass
im Gehäuse,
wenn die Tasche und der Mahlprodukt-Auslass miteinander kommunizieren. Der
Dampf wird dann aus der Tasche heraus in einen Dampfauslass im Gehäuse geblasen,
wenn diese kommunizieren. Der Einlass und der Dampfauslass sind
parallel zur Rotorwelle angeordnet. Der Einlass, der Mahlprodukt-Auslass und der Dampfauslass
sind zueinander winkelförmig
versetzt.
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Selbst
wenn, allgemein gesprochen, die Vorrichtung gemäß der
SE 510 247 C2 funktioniert,
so besteht bei ihr doch das Problem, dass der Dampf nicht zufriedenstellend
gereinigt wird, d.h. dass Mahlprodukt-Teilchen trotzdem mit dem
Dampf zum Dampfauslass gelangen.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung bezweckt das Vorsehen einer Vorrichtung, welche
den Dampf von Mahlprodukt-Teilchen in größerem Ausmaß reinigt als es im Stand der
Technik der Fall ist.
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Dieses
Ziel wird mit einer Vorrichtung zur Behandlung von Mahlprodukten
gemäß dem einleitenden
Absatz erreicht, welche dadurch gekennzeichnet ist, dass die Rotortasche
mit einer radial nach innen gewandten Öffnung für Dampf ausgestattet ist, die mit
dem Dampfauslass wenigstens ein Mal pro Umdrehung während der
Drehung des Rotors in Verbindung gesetzt werden kann. Ein Verfahren
gemäß dem einleitenden
Absatz ist dadurch gekennzeichnet, dass der verbleibende Dampf danach
radial nach innen entleert wird, wenn die Tasche mit dem Dampfauslass
des Gehäuses
in Verbindung gesetzt ist.
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Ein
Vorteil dieser Vorrichtung ist, dass sie den Dampf wirksam reinigt,
da verbleibende Teilchen sich gegen die Wirkung der Zentrifugalkraft
bewegen müssten,
um mit dem ausströmenden
Dampf auszutreten, was folglich nicht vorkommt.
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Gemäß einer
Ausführungsform
umfasst der Dampfauslass einen Vorsprung, der mit mindestens einem
Kanal oder einem Raum und mit mindestens einer radial nach außen gewandten Öffnung versehen
ist, wobei sich der Vorsprung in einem Abstand im zentralen Bereich
des Rotors erstreckt, so dass die Öffnung des Vorsprungs in Verbindung
mit mindestens einer der radial nach innen gewandten Öffnungen
der Rotortaschen gebracht werden kann.
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Dies
bringt den Vorteil, dass die radial nach innen gewandten Öffnungen
der Rotortaschen durch den Vorsprung dicht verschlossen sind, außer wenn sie
mit der Öffnung
des Vorsprungs übereinstimmen.
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Der
Einlass für
Dampf enthaltende Mahlprodukte, der Auslass für Mahlprodukte und der Auslass für Dampf
sind im Winkel relativ zueinander versetzt.
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Der
Einlass für
Dampf enthaltende Mahlprodukte ist vorzugsweise im Wesentlichen
axial in Bezug auf den Rotor in einem Flansch des Gehäuses ausgerichtet,
kann aber natürlich
auf andere Weise, z.B. tangential, angeordnet sein.
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Die
Rotortasche kann einen Durchgang aufweisen, in welchem Fall die
Rotortasche an den Gehäuse-Flanschen
dicht verschlossen ist, oder der Rotor weist eine Wand an einer
Seite der Rotortasche auf, in welchem Fall die Rotortasche gegen
einen Flansch des Gehäuses
dicht verschlossen ist. Zusätzlich
ist der Außenumfang
des Rotors vorzugsweise gegen das Gehäuse dicht verschlossen.
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Der
Rotor kann mit einer beliebigen Anzahl von Rotortaschen versehen
sein, zweckmäßig jedoch
mit mindestens fünf
und vorzugsweise mit acht Rotortaschen.
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KURZE BESCHREIBUNG DER
ZEICHNUNGEN
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Die
Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf die beigefügten schematischen
Zeichnungen beschrieben, die zum Zweck der beispielhaften Erläuterung
eine derzeit bevorzugte Ausführungsform
der Erfindung veranschaulichen.
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1 ist
eine entlang der Rotorwelle geführte
Querschnitts-Ansicht durch eine Vorrichtung zur Verarbeitung von
Mahlprodukten gemäß der vorliegenden
Erfindung.
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2 ist
eine perspektivische Ansicht, die einen Teil eines Rotors zeigt,
der in der erfindungsgemäßen Vorrichtung
enthalten ist.
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3 ist
eine schematische Zeichnung, die die Position des Rotors in der
erfindungsgemäßen Vorrichtung
zeigt.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
EINER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM
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Die
in den Figuren gezeigte Vorrichtung zur Behandlung von Mahlprodukten
umfasst ein Gehäuse 1 und
einen Rotor 2, der drehbar im Gehäuse 1 angeordnet ist.
Das Gehäuse 1 ist
wiederum von einem Rahmen 4 abgestützt. Der Rotor 2 wird
durch eine Rotorwelle 5 mittels eines (nicht dargestellten) Antriebsmotors
in einer durch einen Pfeil in 3 angedeuteten
Richtung angetrieben. Im ersten Endflansch 7 des Gehäuses 1 ist
ein Einlass 6 für
Dampf enthaltende Mahlprodukte vorgesehen, welchem Dampf enthaltende
Mahlprodukte durch Dampf aus einem vorhergehenden Verarbeitungsschritt,
wie einem (nicht dargestellten) Zerfaserer, zugeführt werden.
Der Einlass 6 befindet sich im Gehäuse im Wesentlichen parallel
zur Rotorwelle 5 in einem radialen Abstand vom Drehpunkt,
welcher dem radialen Abstand entspricht, in welchem Taschen 8 im
Rotor 2 angeordnet sind. Im dargestellten Fall gibt es
acht Taschen 8, doch kann ihre Anzahl natürlich in
geeigneter Weise variiert werden. Während der Drehung des Rotors 2 werden
die Dampf enthaltenden Mahlprodukte in eine Tasche 8 im
Rotor 2 geleitet, wonach die nächste Tasche gefüllt wird,
usw.. Die Taschen 8 können
axial offen sein, zumindest zum Einlass 6 hin, mit nur
einer Trennwand 9 zwischen ihnen, wie in 2 gezeigt
ist, oder sie können
eine seitliche Wand aufweisen, die einem zweiten Flansch 10 im Gehäuse 1 zugewandt
ist. Dichtringe 11 können
zwischen dem Rotor 2 und dem Gehäuse 1 vorgesehen sein.
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Die
Taschen 8 sind radial nach außen offen oder weisen radial
außen
austretende Öffnungen
auf. Die mit Dampf enthaltenden Mahlprodukten gefüllte Tasche
wird während
der kontinu ierlichen Drehung des Rotors 2 vom Einlass in Übereinstimmung
mit einer entsprechenden Öffnung
im Gehäuse 1,
einem Auslass 12 für
Mahlprodukte, gebracht. Die Zentrifugalkraft transportiert die Mahlprodukte
in der Tasche 8 radial nach außen zum Begrenzungs-Umfang 13 des
Gehäuses 1 hin,
so dass die Mahlprodukte und der Dampf getrennt werden, d.h. der
Dampf von Mahlprodukten gereinigt wird, die durch den Auslass 12 austreten,
wenn die Tasche 8 und der Auslass 12 miteinander
in Verbindung gebracht werden. Der Auslass 12 führt weiter
zu einer Dampfdichten Austragsvorrichtung für die Mahlprodukte, wie einer (nicht
dargestellten) Stopfschnecke, die die Mahlprodukte weiter transportiert,
während
sie einen Dampf-dichten Pulpen-Stopfen
bildet, was auf diesem Gebiet zum Stand der Technik gehört.
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Jede
Tasche 8 ist an ihrem Boden mit einer radial nach innen
gewandten Öffnung 14 versehen, deren
Größe im dargestellten
Fall etwa der halben Bodenfläche
entspricht, vgl. 2 und 3. Wenn die
Mahlprodukte durch den Auslass 12 für Mahlprodukte ausgeworfen
worden sind, wird der verbleibende Dampf, der nicht durch die Dampf-dichte
Austragsvorrichtung entweichen kann, während der Drehung des Rotors 2 weitergeleitet,
bis die radial nach innen gewandte Öffnung 14 der Tasche 8 mit
einer Öffnung 18 übereinstimmt,
zu einem Dampfauslass im Gehäuse 1.
Die Öffnung 18 sollte
eine solche Größe aufweisen,
dass sie mit einer Öffnung 14 einer Rotortasche
korrespondiert, kann aber größer sein, beispielsweise
zwei aufeinander folgende Rotortaschen-Öffnungen 14 überspannen
(nicht dargestellt). Der Dampf, der in den Mahlprodukten integriert
war und welcher die Mahlprodukte dem Gehäuse 1 zuführte, und
jeglicher während
der Verarbeitung der Mahlprodukte im Gehäuse 1 gebildeter Dampf
wird durch den Dampfauslass ausgeblasen, wo nach auf irgendeine bekannte
Weise für
den Energie-Gehalt des Dampfes Sorge getragen wird.
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Der
Dampfauslass inkludiert einen vom Gehäuse 1 abstehenden
Teil, wie eine Trommel oder eine Umhüllung 16, welche ein
Stück in
die Mitte des Rotors 2 vorsteht, d.h. vorzugsweise gleich
weit wie die Erstreckung der Öffnungen 14 der
Taschen 8. Gemäß dem dargestellten
Beispiel, vgl. 1, ragt die Trommel 16 etwa
bis zur Hälfte
in das Zentrum des Rotors 2. Die Trommel 16 hat
vorzugsweise die Form eines sich konisch verjüngenden Zylinders mit Wänden und
einem Boden, die gegen den Rotor 2 und das Gehäuse dicht
abschließen,
außer
an der Öffnung 18 und
der Öffnung
am Auslass im Gehäuse 1. Ein
Kanal oder ein Hohlraum 17 ist in der Trommel 16 ausgebildet,
welcher mit der radial nach außen
zum Rotor hin austretenden Öffnung 18 kommuniziert.
Alternativ können
sich mehrere Öffnungen 18 in
der Trommel 16 befinden (nicht dargestellt). Die Trommel 16 kann
vorzugsweise gedreht werden, so dass der Benützer eine geeignete Position
für die Öffnung 18 wählen kann.
Demgemäß dichtet
die Trommel 16 die nach innen gewandten Öffnungen 14 der
Rotortaschen 8 ab, außer
an der Öffnung 18.
An der Seite der Trommel 16, die sich zum Endflansch 7 des
Gehäuses 1 hin öffnet, ist
der Auslasskanal 15 im Flansch 7 vorgesehen, welcher
Kanal 15 den Dampf zur weiteren Verwendung, wie oben beschrieben, weiter
transportiert.
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Der
Einlass für
Dampf enthaltende Mahlprodukte 6, der Auslass für Mahlprodukte 12 und
der Auslass 15 für
Dampf sind im Winkel relativ zueinander versetzt. Sie befinden sich
vorzugsweise auch in dieser Reihenfolge in Bezug auf die Drehrichtung
des Rotors 2, vgl. 3.