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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Einrichtung
an einer Doppelsiebpresse, wie sie aus
US 4874468 bekannt ist.
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Doppelsiebpressen
zur Entwässerung
einer Fasersuspension und Ausbilden einer kontinuierlichen Bahn
daraus waren zuvor bekannt. Entwässerung
der Pulpe ist üblicherweise
von einer Einlasspulpenkonzentration von 3 bis 8 Gew.-% bis zu einer Auslasspulpenkonzentration
von 30 bis 50 Gew.-%. Gemäß dem Stand
der Technik umfassen solche Doppelsiebpressen untere Walzen, und
ein endloses unteres Sieb, welches in einem Pfad um die unteren Walzen
herumläuft,
obere Walzen, und ein endloses oberes Sieb, welches in einem Pfad
um die oberen Walzen herumläuft.
Die zwei Siebe arbeiten miteinander entlang Teilabschnitten der
Pfade, welche im Wesentlichen parallel zueinander zur Entwässerung der
Fasersuspension zwischen den Sieben während deren Versetzung laufen.
Ein Einlassgefäß sorgt
für Zufuhr
von Fasersuspension zu einem keilförmigen Entwässerungsraum zwischen den Sieben.
Die Doppelsiebpresse umfasst ferner zwei Entwässerungstische, welche das
jeweilige Sieb in den Teilabschnitten des Pfades tragen und den
keilförmigen
Entwässerungsraum
zwischen den Sieben zum anfänglichen
Pressen und Entwässern
der Fasersuspension ausbilden, wodurch eine Bahn zwischen den Sieben ausgebildet
wird, und eine Walzenanordnung, die sich nach den Entwässerungstischen
in den Teilabschnitten der Pfade befindet, wenn dies in der Richtung
der Bewegung der Siebe gesehen wird, zum abschließenden Pressen
und Entwässern
der Bahn zwischen den Sieben, sodass die Bahn eine gewünschte Trockenheit
annimmt. Mit Entwässerungsraum
ist der Teilabschnitt zwischen den Entwässerungstischen gemeint, in
welchem die Entwässerung erfolgt.
Entlang der Längsrichtung
der Siebe sind in dem keilförmigen
Entwässerungsraum
perforierte Entwässerungselemente,
die gegen die Siebe außerhalb
des Entwässerungsraums
angeordnet ist, durch welchen entwässertes Filtrat zu oberen bzw.
unteren Auslassgefäßen weggeleitet
wird, die an den Entwässerungstischen
zur Aufnahme von Filtrat angeordnet sind, welches aus dem Entwässerungsraum durch
obere bzw. untere Siebe strömt.
Die Entwässerungselemente,
welche gegen das obere bzw. das untere Sieb angeordnet ist, liegen
in der Keilzone an und bilden zusammen eine obere bzw. untere Entwässerungsoberfläche, wobei
jede Entwässerungsoberfläche jeweils
aus einem oder mehreren Entwässerungselementen
zusammengesetzt sein kann. Das obere bzw. untere Auslassgefäß kann in
mehrere Kammern unterteilt sein, wodurch ein Filtrat durch die obere
bzw. untere Entwässerungsoberfläche in Teil-Filtrate
in zwei oder mehr Kammern in dem jeweiligen Auslassgefäß unterteilt
werden kann.
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Ein
herkömmlicher
Entwässerungsraum
in einer Doppelsiebpresse weist eine Keilform mit einer festen Konstruktion
auf, welche nicht abzuändern
ist, wenn die Doppelsiebpresse in Betrieb ist. Die Auslassgefäße sind
nicht abgedichtet und arbeiten somit gegen Atmosphärendruck.
Die Geometrie in dem Tisch und die Pulpensuspensionsströmung erzeugt den
Betriebsdruckunterschied über
das Sieb, welcher die Entwässerung
steuert. Die Keilform bestimmt den in der Doppelsiebpresse aufgebauten Druck
und der Entwässerungsvorgang
ist in großem Ausmaß abhängig von
der Keilform, welche schwierig zu ändern ist. Änderungen der Keilform erfordern neue,
weitreichende Abstimmungen der Entwässerungstische, Änderung
von Seitendichtungen zu den Entwässerungstischen
etc. Infolge hiervon weist der keilförmige Entwässerungsraum seine große Querschnittsfläche neben
dem Einlassgefäß auf, und
verengt sich somit linear in der Bewegungsrichtung der Bahn, wobei
ein gut angepasster Druckunterschied, auch Delta P genannt, nicht über das
Sieb in dem Bereich bzw. der Fläche
des Entwässerungsraum-Einlassendes
erhalten wird, was dazu führt,
dass die Ansammlung der Faserbahn schadhaft wird. Kleine Fasern
sammeln sich am nächsten
zu der Sieboberfläche
und erzeugen eine Schicht, die für
das Filtrat schwer zu durchdringen ist. Das Problem ist, eine Geometrie
für den
Entwässerungstisch
zu erschaffen, welcher einen optimalen Druckunterschied für die effektivste
Entwässerung
und Ausbildung der Faserbahn gibt. Die Entwässerung beginnt zunächst etwas
innerhalb des Entwässerungsraums
in der Position, in welcher ein erstes Entwässerungselement angeordnet
ist. Das Einlassgefäß umfasst
erweiterte Abdichtblätter,
deren freie Enden gegen die Innenseiten der Siebe in dem Entwässerungsraum
angeordnet sind. Die Enden der Abdichtblätter enden in einer Position,
welche sich üblicherweise
etwa 100 mm vor dem Ort des ersten Entwässerungselements befindet,
was dazu führt,
dass eine relativ umfangreiche rückwärts strömende Leckage
von dicker, faserreicher Strömung
auf den beiden Seiten der Siebe erfolgt, wo die Enden der Abdichtblätter enden.
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Die
vorliegende Erfindung bezweckt die Bereitstellung einer einfacheren
und verbesserten Einstellung der Druckniveaus und damit günstigere
Entwässerung über die
gesamte Länge
des Entwässerungstisches
in einer Doppelsiebpresse, ohne die Geometrie des Entwässerungstisches
zu ändern. Eine
noch weitere Aufgabe ist es, insbesondere an dem Einlassende des
Entwässerungstisches
eine Faserleckage zu minimieren.
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Diese
Aufgabe wird durch das Verfahren zur Entwässerung einer Fasersuspension
in einer Doppelsiebpresse gemäß der vorliegenden
Erfindung erzielt, in welchem Ver fahren die Fasersuspension zu einem
länglichen
Entwässerungsraum
zugeführt wird,
der durch ein endloses unteres Sieb und ein endloses oberes Sieb
der Doppelsiebpresse begrenzt wird, wobei gegen diese Siebe untere
und obere perforierte Entwässerungselemente
außerhalb des
Entwässerungsraums
angeordnet sind, und die Fasersuspension in dem Entwässerungsraum
während
Versetzung der Siebe derart entwässert
wird, dass eine Strömung
von Filtrat aus dem Entwässerungsraum
durch die Siebe und die perforierten Entwässerungselemente ausgebildet
wird, Filtrat, welches aus dem Entwässerungsraum durch die Siebe strömt, in Auslassgefäßen gesammelt
wird, und wobei der Druckunterschied zwischen dem Entwässerungsraum
und zumindest einem Auslassgefäß durch
Steuern von zumindest einem Gegendruck eingestellt wird, welcher
auf zumindest einen Teil der Strömung
von Filtrat ausgeübt
wird.
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Mittels
Steuerung des Drucks in dem Entwässerungsraum
in Übereinstimmung
mit der vorliegenden Erfindung kann Entwässerung ohne Bedarf einer Änderung
der Geometrie des keilförmigen
Entwässerungsraums
korrigiert werden, gewünschtes Basisgewicht
der Faserbahn kann aufrechterhalten werden und es müssen keine
neuen Abstimmungen der Entwässerungstische
erfolgen. Die Erfindung vereinfacht, dass unterschiedliche Drücke an unterschiedlichen
Flächen
entlang des gesamten Entwässerungsraums
erhalten werden können,
wodurch ein perfekter Druck für
die Entwässerungserfordernisse erzielt
werden kann. Das Ansammeln der Faserbahn wird verbessert und die
Faserbahn kann in einer gewünschten
Weise vor den Walzenspalten vorbereitet werden. Die Erfindung ermöglicht es,
die Druckdifferenz in einem ersten Teilabschnitt des Entwässerungsraums
zu senken, sodass sich die kleineren Fasern nicht am nächsten zu
der Oberfläche
des Siebes ansammeln.
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Die
Fasersuspension tritt in den Entwässerungsraum über ein
Einlassende ein. Vorzugsweise wird der Druckunterschied zwischen
dem Entwässerungsraum
und Auslassgefäßen durch
Steuerung von zumindest einem Gegendruck, der auf zumindest einen
Abschnitt der Filtratströmung
ausgeübt wird,
eingestellt. Zweckmäßig wird
zumindest ein Gegendruck auf den Abschnitt der Filtratströmung ausgeübt, welche
auf beiden Seiten des unteren und des oberen Siebes direkt neben
dem Einlassende des Entwässerungsraums,
insbesondere in der Fläche bzw.
dem Bereich um die Abdichtblätter
herum ausgebildet wird. Mit Einlassende des Entwässerungsraumes ist die Position
gemeint, in welcher der Entwässerungsraum
beginnt. Die Möglichkeit,
einen ersten Entwässerungsbereich
mit separater Drucksteuerung für
die Abtrennung eines ersten Filtrats zu schaffen, ist besonders
vorteilhaft, da dieses erste Filt rat aus einer relativ dicken faserreichen
Strömung besteht,
da das Ansammeln der Faserbahn nicht beginnt vor einigem Weg in
den Entwässerungsraum. Demgemäß kann Faserleckage
an dem Entwässerungseinlass
minimiert werden.
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Gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung ist es möglich,
eine Mehrzahl von getrennten Gegendrücken auf jeweilige Abschnitte
der Filtratströmung
auszuüben,
welche getrennt sind, wodurch das Druckniveau über die gesamte Länge des
Entwässerungsraums
optimal eingestellt werden kann. Somit kann die Faserbahn besser
vor den Walzenspalten vorbereitet und gesteuert werden. Die separaten
Gegendrücke
können
zweckmäßig unabhängig voneinander
für eine
optimale Einstellung gesteuert werden.
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auch auf eine Doppelsiebpresse
zur Entwässerung
einer Fasersuspension, umfassend ein endloses unteres Sieb und ein
endloses obere Sieb, welche einen länglichen Entwässerungsraum
begrenzen, in welchem die Fasersuspension während Versetzung der Siebe
entwässert
wird, ein Einlassgefäß zur Zufuhr der
Fasersuspension zu dem Entwässerungsraum, untere
und obere perforierte Entwässerungselemente,
die gegen die Siebe außerhalb
des Entwässerungsraums
angeordnet sind, ein unteres Auslassgefäß für die Aufnahme von Filtrat,
welches von dem Entwässerungsraum
durch das untere Sieb und untere perforierte Entwässerungselement
strömt,
ein oberes Auslassgefäß zur Aufnahme
von Filtrat, welches von dem Entwässerungsraum durch das obere Sieb
und das obere perforierte Entwässerungselement
strömt,
eine Drucksteuereinrichtung, die zur Steuerung von einem oder mehreren
Gegendrücken in
dem unteren bzw. oberen Auslassgefäß zur Einstellung eines Druckunterschieds
zwischen dem Entwässerungsraum
und den Auslassgefäßen angeordnet
ist.
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Die
Auslassgefäße können voneinander
getrennt sein, wodurch eine Drucksteuereinrichtung für jedes
der Auslassgefäße angeordnet
wird, um in der Lage zu sein, unterschiedliche Gegendrücke in den Auslassgefäßen zu empfangen.
Die Drucksteuereinrichtung kann z.B. mit einer Pumpe und einem Ventil oder Ähnlichem
versehen sein, was vereinfacht, dass eine Steuerung des Druckunterschieds
zwischen dem Entwässerungsraum
und den Auslassgefäßen erzielt
werden kann. Gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform
umfasst die Drucksteuereinrichtung eine Filtratauslassleitung, die
an die Auslassgefäße angeschlossen
ist, und einen Abfluss-Überlauf
in der Filtratauslassleitung, wodurch sich ein Abfluss-Überlauf
an einem Niveau oberhalb des Entwässerungsraums befindet. Das
Niveau des Abfluss-Überlaufs ist
zweckmä ßig einstellbar,
sodass seine Höhe über dem
Entwässerungsraum
geändert
werden kann, was bedeutet, dass der Druckunterschied optimal zwischen
dem Entwässerungsraum
und den Auslassgefäßen eingestellt
werden kann.
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Wie
vorstehend beschrieben, kann gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zumindest ein Gegendruck auf beiden Seiten
der oberen und unteren Siebe direkt neben dem Einlassende des Entwässerungsraums,
insbesondere in dem Bereich um die Abdichtblätter herum, angelegt werden.
In dieser Hinsicht umfasst die Doppelsiebpresse anfänglich perforierte
Entwässerungselemente,
die direkt neben den Abdichtblättern
angeordnet sind, die sich von dem Einlassgefäß erstrecken, deren freie Enden
gegen die Innenseiten des Siebes in dem Entwässerungsraum angeordnet sind, wodurch
ein erstes Teil-Filtrat zu einer ersten Kammer von jeweiligem Auslassgefäß abgetrennt
wird.
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Ein
oder mehrere obere bzw. untere perforierte Entwässerungselemente bilden eine
obere bzw. untere Entwässerungsoberfläche. Gemäß einer Ausführungsform
umfassen die Auslassgefäße der Doppelsiebpresse
zwei oder mehr Kammern zur Aufnahme eines jeweiligen Teil-Filtrats,
was vereinfacht, dass das Druckniveau über die gesamte Länge des Entwässerungsraums
optimal kontrolliert werden kann. Vorzugsweise kann eine Mehrzahl
von separaten Drucksteuereinrichtungen vorgesehen werden, um die
Gegendrücke
in den Kammern unabhängig voneinander
zu steuern.
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Die
Kammer oder diese Kammern, welche zur Verwendung eines Gegendrucks
vorgesehen sind, sind abgedichtet, um oberhalb des Atmosphärendrucks
zu arbeiten. In dem Fall, dass die Auslassgefäße in zwei oder mehr Kammern
unterteilt sind, ist die erste Kammer die, welche zur Aufnahme von
Filtrat von dem ersten Teilabschnitt des Entwässerungsraums vorgesehen ist.
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Die
vorliegende Erfindung wird nun genauer durch Ausführungsformen
unter Bezugnahme auf begleitende Zeichnungen, ohne beschränkende Interpretation
der Erfindung, beschrieben, wobei
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1 schematisch
in einer Teilansicht einen Längsquerschnitt
durch eine Doppelsiebpresse gemäß der vorliegenden
Erfindung zeigt, und
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2 schematisch
in einem Überblick
einen Längsquerschnitt
durch die Doppelsiebpresse gemäß 1 zeigt.
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1 zeigt
schematisch eine Teilansicht durch die Doppelsiebpresse 2 gemäß der vorliegenden
Erfindung, genauer einen Teilabschnitt an einem Einlassende 14 eines
Entwässerungsraums 4 in
dem Bereich an und in der Umgebung eines Einlassgefäßes 16.
Die Fasersuspension, welche zu entwässern ist, wird von dem Einlassgefäß 16 zu
dem Entwässerungsraum 4 zugeführt, der
durch ein endloses unteres Sieb 6 und ein endloses oberes
Sieb 8 begrenzt wird, während
der Verschiebung der Siebe 6, 8. Anfänglich perforierte
Entwässerungselemente 10, 12 sind
außerhalb
des Entwässerungsraums
angeordnet. Solche perforierten Entwässerungselemente werden über die
gesamte Länge
des Entwässerungsraums
zur Entfernung des Filtrats von dem Entwässerungsraum verwendet. Die
perforierten Entwässerungselemente 10, 12,
die in 1 gezeigt sind, die an dem Einlassende 14 angeordnet
sind, sind aus einer gebogenen Platte mit Öffnungen ausgebildet und ersetzen
diese Walzen, welche herkömmlicherweise
an einem Einlassende einer Doppelsiebpresse verwendet werden. Filtrat
strömt
durch die Siebe 6, 8 von dem Entwässerungsraum
und wird in Auslassgefäßen 18, 20 gesammelt.
Das untere Auslassgefäß 18 empfängt Filtrat,
das von dem Entwässerungsraum
durch das untere Sieb 6 und das untere Entwässerungselement
strömt,
während
das obere Auslassgefäß 20 Filtrat
empfängt,
das von dem Entwässerungsraum
durch das obere Sieb 8 und das obere Entwässerungselement
strömt.
Eine Drucksteuereinrichtung 22 steuert einen Gegendruck in
dem unteren bzw. dem oberen Auslassgefäß 18 bzw. 20,
und ist zur Einstellung des Druckunterschieds zwischen dem Entwässerungsraum
und den Auslassgefäßen 18, 20 angeordnet.
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1 zeigt
eine Drucksteuereinrichtung 22, welche eine vertikale Filtratauslassleitung 24,
die an den Auslassgefäßen angeschlossen
ist, und einen Abfluss-Überlauf 26 in
der Filtratauslassleitung umfasst, wodurch der Abfluss-Überlauf
sich an einem Niveau 28 oberhalb des Entwässerungsraums 4 befindet.
Das Niveau des Abfluss-Überlaufs
ist somit der Höhenunterschied
zwischen dem Abfluss-Überlauf
und dem Entwässerungsraum.
Die Filtratauslassleitung 24 ist vertikal verschiebbar
angeordnet, wodurch das Niveau 28 des Abfluss-Überlaufs 26 relativ
zu dem Entwässerungsraum,
und den Auslassgefäßen darin,
einstellbar sind. Somit kann der Druckunterschied zwischen dem Entwässerungsraum 4 und
den Auslassgefäßen 18, 20 leicht
durch Verschieben der Filtratauslassleitung 24 kontrolliert werden,
wodurch die Position des Abfluss-Überlaufs 26 bewegt
werden kann. In dieser Hinsicht kann die Filtratauslassleitung 24 z.B.
aus einer Mehrzahl von teleskopartig aneinander angeordneten Rohren
bzw. Leitungen ausgebildet sein.
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Wie
aus 1 ersichtlich ist, kann die Erfindung gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform
anfänglich
perforierte Entwässerungselemente 10, 12 umfassen,
die direkt neben Abdichtblättern
angeordnet sind, die sich von dem Einlassgefäß 16 erstrecken, deren
freie Enden gegen ein Inneres 38, 40 jeweils der
Siebe 6, 8 in der Entwässerungsrichtung angeordnet
sind, wodurch ein erstes Filtrat zu einer ersten Kammer 30, 32 jeweils
dem Auslassgefäßen 18, 20 entfernt
wird.
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Somit
kann jedes Auslassgefäß 18, 20 jeweils
mehr als eine Kammer zum Empfang von einem Teil-Filtrat von dem
Entwässerungsraum 4 umfassen,
und die Drucksteuereinrichtung 22 kann angeordnet sein,
um die Gegendrücke
in den Kammern unabhängig
voneinander zu steuern. Somit kann auch die Drucksteuereinrichtung 22 beispielsweise angeordnet
werden, um den Gegendruck in den Kammern 30, 32 unabhängig voneinander
zu steuern.
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Während des
Betriebs der Doppelsiebpresse 2 gemäß 1 tritt
Versetzung der Siebe 6, 8 während Rotation der Walzen (nicht
gezeigt) auf. Die Fasersuspension, welche zu entwässern ist,
wird einem länglichen
Entwässerungsraum 4 über ein
Einlassende 14 davon zugeführt. Die Fasersuspension wird
in dem Entwässerungsraum
während
der Verschiebung der Siebe derart entwässert, dass eine Strömung von Filtrat
aus dem Entwässerungsraum 4 durch
die Siebe 6, 8 und die perforierten Entwässerungselemente 10, 12 gebildet
wird.
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Filtrat,
welches aus dem Entwässerungsraum
durch die Siebe strömt,
wird in den separaten Kammern 30, 32 der Auslassgefäße 18, 20 gesammelt.
Der Druckunterschied zwischen dem Entwässerungsraum 4 und
den Kammern 30, 32 wird durch Anlegen von zumindest
einem Gegendruck auf den Abschnitt der Strömung von Filtrat eingestellt,
welcher auf beiden Seiten der oberen und unteren Siebe 6, 8 direkt
neben dem Einlassende 14 des Entwässerungsraums ausgebildet wird.
Der Betrag des Gegendrucks wird durch den Ort des Niveaus 28 des Abfluss-Überlaufs 26 eingestellt.
In dieser Hinsicht kann ein relativ dickes, faserreiches erstes
Filtrat an dem Einlassende 14 entfernt werden, und die
angesammelte Faserbahn kann während
günstiger
Bedingungen fast unmittelbar nach Zufuhr in den Entwässerungsraum
beginnen.
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2 zeigt
in einer Ansicht die gesamte Doppelsiebpresse 2 in 1 in Übereinstimmung
mit der vorliegenden Erfindung. Die Doppelsiebpresse 2 umfasst
drei untere Walzen, genauer eine Antriebswalze 50, eine
Führungswalze 52 und
eine Span nungswalze 54. Das oben genannte (1)
endlose untere Sieb 6 läuft
in einem Pfad um die unteren Walzen 50, 52, 54.
Im entsprechenden Weg läuft
das vorstehend genannte (1) obere endlose obere Sieb 8 in
einem Pfad um drei obere Walzen, genauer eine Antriebswalze 56,
eine Führungswalze 58 und
eine Spannungswalze 60. Ein oberer Entwässerungstisch 62,
welcher das obere Sieb 8 trägt, und ein unterer Entwässerungstisch 64,
welcher das untere Sieb 6 trägt, bildet den Entwässerungsraum 4 zwischen
den Sieben 6, 8. 2 zeigt
auch die Drucksteuereinrichtung 22, welche vorstehend unter
Bezugnahme auf 1 beschrieben wurde. Der Begriff "Pressabschnitt" in 2 bezeichnet
eine gewöhnliche
Walzenanordnung gemäß dem Stand
der Technik.