DE60120464T2 - Vorrichtung und verfahren zum entwässern eines cellulosevlieses - Google Patents

Description

• Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Entwässern eines Cellulosevlieses, wobei das Vlies in einem von zwei Drahtsieben gebildeten keilförmigen Raum gebildet wird und die Drahtsiebe auf Kammeranordnungen getragen werden, wobei eine zu einem Zeitpunkt Wasser aufnehmende Kammer enthalten ist und das Wasser aus der Suspensionsmasse darin auf Grund einer Druckdifferenz durch das Drahtsieb hindurch fließt.
• Eine Vliesbildungsvorrichtung der obigen Art ist bisher beispielsweise aus unserer Finnischen Patentanmeldung Nr. 982539 WO-A-00/31337 bekannt. Bei dieser bisher bekannten Vorrichtung sind die hinter dem Drahtsieb aufgestellten Wasseraufnahmekammern mit Entwässerungselementen versehen. Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine wirksame und einfache Alternativlösung für dieses Entwässerungssystem zu schaffen.
• Eine Vorrichtung gemäß der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass mit jeder Aufnahmekammer mindestens ein im wesentlichen vertikales Rohr verbunden ist, wobei die Befestigung desselben derart ist, dass vertikale Gefälle zwischen dem oberen und dem unteren Ende des Rohres ausreichen, einen Schwerkraftsaugstrang in dem Rohr zu entwickeln, in welchem das Wasser fließt.
• Ein zweites charakteristisches Merkmal der Erfindung ist, dass die aus jeder Wasseraufnahmekammer ausfließende Wassermenge gemessen und eingestellt wird, um eine einheitliche Ausbildung des Papierbreivlieses in einem von Drahtsieben gebildeten keilförmigen Raum zustande zu bringen.
• Ein drittes charakteristisches Merkmal ist eine Öffnungsleiste zum Hindurchführen des Wassers durch dieselbe aus einer Wasseraufnahmekammer in ein vertikales Abführrohr, sowie als Ausgleichsumlauf zum Abführen einer kleinen Wassermenge aus einer Wasseraufnahmekammer von der dem Abführrohr gegenüberliegenden Seite. Die perforierte Leiste und der Ausgleichsumlauf sorgen für eine gleichmäßige Abführung von Wasser aus dem Vlies über dessen gesamte Breite.
• Das erfindungsgemäße Messen der aus einem Papierbreivlies ablaufenden Wassermenge kann vorzugsweise in einer solchen Weise erfolgen, dass das vertikale Rohr, welches das Wasser abführt, in einem Wassersammelbehälter endet, der mit mindestens einer von einem Schleusenelement gebildeten Ausnehmung versehen ist, durch welche Wasser aus dem Sammelbehälter in Form eines Schleusenstroms abläuft, wobei der Strom mit Hilfe eines Schleusenströmungsmessers gemessen wird. Die Messung ist ein einfacher Vorgang und wird auch nicht durch mögliche Verunreinigungen gestört, beispielsweise durch in der Flüssigkeit vorhandene Luftblasen. Für den Fachmann ist erkennbar, dass das erfindungsgemäße Messen des ablaufenden Wassers ebenso gut durch andere, bisher bekannte Verfahren erfolgen kann.
• Bei einer Vorrichtung gemäß der Erfindung ist es wesentlich, dass das vertikale Gefälle zwischen den Enden eines Wasserabführrohres eine solche Größenordnung aufweist, dass das Rohr einen ausreichenden Schwerkraftstrang entwickelt. Das vertikale Gefälle beträgt vorzugsweise 4–10 m.
• Die Erfindung wird ausführlicher an Hand der anliegenden Zeichnung beschrieben.
• Die Bezugsziffer 1 stellt eine Vliesbildungseinheit dar, die Drahtsiebelemente umfasst, welche einen keilförmigen Raum herstellen, wobei die Suspensionsmasse in den keilförmigen Raum eingeführt wird. Auf der gegenüberliegenden Seite des Drahtsiebs befinden sich Entwässerungskästen, die mehrere Kästen, beispielsweise sechs, sowohl über dem oberen Drahtsiebabschnitt und unter dem unteren Drahtsiebabschnitt umfassen.
• Aus in der Vliesbildungseinheit 1 vorhandenen Entwässerungskästen 2 wird das Wasser zur weiteren Bearbeitung durch Öffnungsleisten 3 hindurch entlang Rohren 4 und 5 geführt. Diese Rohre 4 und 5 umfassen einen vergleichsweise sehr langen, im wesentlichen vertikalen Abschnitt, wobei es der Zweck der Abschnitte ist, als Saugrohre zu fungieren, d.h. einen so genannten Saugstrang herzustellen. Auf Grund eines größeren vertikalen Gefälles entwickelt das Wasser in den Strömungsrohren einen Schwerkraftsaugstrang, um ein traditionelles Vakuumpumpensystem an dem Drahtsiebabschnitt einer Trocknungsmaschine zu ersetzen. Man beachte, dass die Strömungsgeschwindigkeit ausreichend hoch, normalerweise über 2 m/s, sein muss, damit vom Wasser mitgerissene Verunreinigungen wie Luftblasen und Gasblasen und andere mit dem Strom mitgeführt werden, anstatt sich beispielsweise in den oberen Elementen der Vorrichtung abzusetzen.
• Eine kleinere Wassermenge, normalerweise etwa 10%, wird entlang Rohren 6 und 7 aus der Vliesbildungseinheit 1 von der den Rohren 4 und 5 gegenüberliegenden Seite aus abgeführt. Dadurch kommt es zu gleichmäßiger Entwässerung über die gesamte Breite eines Papierbreivlieses.
• In der Vliesbildungseinheit 1 werden die Drücke sowohl auf der Seite eines Papierbreivlieses als auch auf der Seite der Entwässerungskästen gemessen. In den Entwässerungskästen wird der Druck sowohl an den Enden nahe den Abführrohren 4 und 5 als auch an denen nahe den Abführrohren 6 und 7 gemessen.
• Die Abführrohre 4, 5, 6 und 7 sind mit Ventilelementen zum Regulieren eines Stroms in den Rohren versehen.
• Die Abführrohre 4, 5, 6 und 7 enden in einem Wassersammelbehälter 8, welcher als Wasserabscheider fungiert. Der Sammelbehälter 8 ist mit mindestens einer Ausnehmung 9 versehen, die derart positioniert und bemessen ist, dass sie ein Schleusenelement für die in dem Sammelbehälter 8 angesammelte Wassermasse herstellt. Da die Abmessungen der Ausnehmung 9 und die Strömungseigenschaften des Wassers bekannt sind, kann die Strömungsgeschwindigkeit auf der Basis der Höhe eines in der Ausnehmung strömenden Flüssigkeitsspiegels bestimmt werden. Gemäß dieser Höhe kann nunmehr die Entwässerung aus jedem Entwässerungskasten je nach Bedarf eingestellt werden.
• Bei der dargestellten Lösung weist der Sammelbehälter 8 einen kreisförmigen Querschnitt auf, wobei der Sammelbehälter an seinem Mittelabschnitt mit einem gesonderten Wassertank zum Einführen des Schleusenstroms in diesen versehen ist.
• Das aus dem Sammelbehälter 8 in Form eines Schleusenstroms ablaufende Wasser wird zur weiteren Bearbeitung mit Hilfe einer Pumpe in einem kontinuierlichen Strom entlang einem Rohr 10 befördert.
• In dem vorliegenden Beispiel ist jede Entwässerungskammer 2 mit dem Wasserabführrohr 4 und 5 sowie mit dem zusätzlichen Wasserabführrohr 6 und 7 für einen ausgeglichenen Entwässerungsvorgang versehen. Es ist klar, dass die Anzahl der Abführrohre stets je nach Notwendigkeit ohne Abweichung von dem Umfang der Erfindung variiert werden kann.
• Die erfindungsgemäße Lösung ist bezüglich ihrer Ausführung einfach, kostengünstig und wirksam. Die abzuführende Wassermenge ist dabei insbesondere in Bezug auf jede Entwässerungskammer und die gleichmäßige Entwässerung über die gesamte Breite eines Papierbreivlieses einstellbar, um das Papierbreivlies hinsichtlich seiner Qualität und Gleichmäßigkeit zu verbessern. Durch die von einem vertikalen Gefälle geschaffene Saugwirkung erhöht sich die Kapazität eines Papierbreivliesbildners beträchtlich, und diese erhöhte Kapazität wird zustande gebracht, ohne Saugpumpen verwenden zu müssen, die hinsichtlich der Investition und der Betriebskosten teuer sind. Eine Messung der Menge des ablaufenden Wassers mit Hilfe eines Schleusenpegels, welche als eine vorstellbare Ausführungsweise beschrieben ist, bildet eine kostengünstige, genaue und sichere Ausführungsweise.

Claims (10)

1. Vorrichtung zum Entwässern eines Cellulosevlieses, das in einem von zwei Drähten gebildeten keilförmigen Raum (1) gebildet wird, wobei die Drähte auf Kammeranordnungen getragen werden, wobei gleichzeitig mindestens eine Wasseraufnahmekammer (2) enthalten ist, wobei das Wasser darin auf Grund einer Druckdifferenz durch den Draht hindurch fließt, dadurch gekennzeichnet, dass mit jeder Wasseraufnahmekammer mindestens ein im wesentlichen vertikales Rohr (4–7) verbunden ist, wobei die vertikalen Gefälle zwischen dessen oberen und dessen unteren Ende ausreichen, um in dem Wasserlaufrohr (4–7) einen Schwerkraftsaugstrang zu entwickeln, wobei das Rohr in einem Wasseraufnehmer (8) oder dergleichen endet.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in der Kammereinheit (2) auf der dem Rohr (4, 5) gegenüberliegenden Seite ein zusätzliches Rohr (6, 7) enthalten ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Rohr (4–7) mit einem Element versehen ist, welches die Menge des Abführwassers misst und reguliert.
4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das vertikale Gefälle 4–10 m beträgt.
5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Menge des Abführwassers in jedem Rohr (4–7) durch eine Schleusenströmungsmenge in dem Aufnehmer (8) gemessen wird.
6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Wasseraufnahmekammer (2) innerhalb der Kammeranordnung mit Öffnungsleisten (3) zum Hindurchführen des Abführwassers in die Ablaufrohre (4–7) versehen ist.
7. Verfahren zum Entwässern eines Cellulosevlieses, das durch Einführen einer Suspensionsmasse in einen von zwei Drähten gebildeten keilförmigen Raum (1) gebildet wird, wobei die Drähte auf Kammeranordnungen (2) getragen werden, wobei gleichzeitig mindestens eine Wasseraufnahmekammer (2) enthalten ist, wobei das Wasser darin auf Grund des Drucks durch den Draht hindurch fließt, dadurch gekennzeichnet, dass das Wasser aus der Wasseraufnahmekammer (2) in mindestens ein im wesentlichen vertikales Rohr (4–7) geliefert wird, wobei die vertikalen Gefälle zwischen dessen oberen und dessen unteren Ende ausreichen, um in dem Wasserlaufrohr (4–7) einen Schwerkraftsaugstrang zu entwickeln, wobei das Rohr in einem Wasseraufnehmer (8) oder dergleichen endet.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Wasser in dem Aufnehmer (8) durch eine ein Schleusenelement bildende Ausnehmung (9) hindurch abgelassen wird, wobei die aus dem Brei ablaufende Wassermengemit Hilfe des Flüssigkeitsspiegels der Schleusenströmung festgestellt und gemessen wird.
9. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass das vertikale Gefälle 4–10 m beträgt.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 7–9, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer ausgeglichenen Entwässerung das Wasser durch ein Rohr (4, 5) und durch ein auf der gegenüberliegenden Seite in der Kammer (2) enthaltenes Rohr (6, 7) abgelassen wird.