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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Abscheiden
von Dampf aus einem Gemisch von Dampf und Fasern, und auch auf ein
Verfahren zum Zuführen
eines Gemisches von Dampf und Fasern zu einer Vorrichtung zum Abscheiden
von Dampf aus einem Gemisch von Dampf und Fasern.
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Herkömmlicherweise
wird ein Gemisch von Dampf und Fasern einem Zyklon zugeführt, welcher einen
Anteil von Dampf aus einem Anteil von Fasern abscheidet und den
Anteil von Fasern zu einer Zuführmaschine
für weiteren
Transport des Anteils von Fasern zu einem Refiner bei der Produktion
von Pulpe zuführt.
Der Zyklon weist einen Auslass auf, welcher radial gegen den Umfang
der Zuführmaschine zum
Zuführen
des Anteils von Fasern in einer Richtung gegen das Zentrum der Zuführmaschine
angeordnet ist. Dampf wird aus einem Auslass in dem Zentrum des
Zyklons entfernt und der Anteil von Fasern wird zu der Zuführmaschine
hinzugefügt.
Die Zuführmaschine
umfasst eine Förderschnecke,
welche den Anteil von Fasern weiter zu einem Refiner bringt.
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Jedoch
ist Verstopfung des Zyklons ein Problem, obwohl es Siebvorrichtungen
in dem Zyklon gibt, welche dies verhindern sollten. Ein Grund ist, dass
die Beladung von Fasern in dem unteren Teil des Zyklons groß ist. Das
Verstopfen hängt
auch davon ab, dass extraktive Körper,
welche extrem klebrig sind, an den Fasern anhaften und diese leicht
dazu veranlasst, Ablagerungen in dem Zyklon zu bilden. Noch ein
Problem ist, dass die Verweilzeit der Fasern in dem Zyklon viel
zu lang sein könnte,
wodurch die Fasern unerwünscht
verfärbt
werden, lange bevor sie das nachfolgende Refiner-Stadium erreichen.
Dies führt
zu einem erhöhten
Bedarf von Gleichung.
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WO-A-8808050 offenbart
ein Verfahren und eine Anbringung bei Herstellung von Faserpulpen-Lignocellulosematerial.
Das Material in Form von Spänen
oder dergleichen wird in einen Vorheizer eingeführt. Pulpe und Dampf strömt durch
eine Blasleitung zu einem Dampfseparator, aus welchem die Pulpe abgegeben
wird und der Dampf zu dem Vorheizer zurückgeleitet wird.
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Die
vorliegende Erfindung zielt auf die Schaffung einer einfachen und
verbesserten Abscheidung eines Gemisches von Fasern und Dampf, und
dadurch auf eine effizientere und günstige Zufuhr von Fasern für weiteren
Transport zu einem Refiner bei der Produktion von Pulpe. Eine noch
weitere Aufgabe ist es, die Verweilzeit der Fasern bei der Abscheidung von
Fasern und Dampf zu minimieren, und dadurch zusätzlichen Bedarf des Bleichens
zu vermeiden.
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Diese
Aufgabe wird durch die Vorrichtung zum Abscheiden von Dampf aus
einem Gemisch von Dampf und Fasern gemäß Anspruch 1 erzielt. Die Vorrichtung
umfasst ein längliches
Zuführabteil
mit einem Einlass, der zwischen den kurzen Seiten des länglichen
Zuführabteils
angeordnet ist, und Zuführmittel
zum Zuführen
eines Gemisches von Dampf und Fasern durch den Einlass. Das Zuführmittel
umfasst einen rohrförmigen
Abschnitt, welcher derart gekrümmt
ist, dass das Gemisch von Dampf und Fasern während des Durchtritts in dem
rohrförmigen Abschnitt
während
des Einflusses von Zentrifugalkräften
abgeschieden wird in einen im Wesentlichen relativ schweren dampflosen
Anteil von Fasern in einer radial äußeren Lage und in einen im
Wesentlichen leichten faserfreien Anteil von Dampf in einer radial
inneren Lage. Der rohrförmige
Abschnitt ist in solch einer Weise angeordnet, dass ein schwerer
Anteil von Fasern durch den Einlass umfänglich bzw. peripher in das
längliche
Zuführabteil
der Vorrichtung zugeführt
wird, während
der abgeschiedene leichte Anteil von Dampf durch den Einlass gegen
das Zentrum des länglichen
Zuführabteils
zugeführt
wird und durch einen Auslass der Vorrichtung entfernt wird.
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Durch
die Konstruktion des gekrümmten
Abschnitts des rohrförmigen
Abschnitts des Zuführmittels
in Übereinstimmung
mit der vorliegenden Erfindung kann eine effizientere und verbesserte
Abscheidung von Fasern und Dampf ausgeführt werden, ohne dass die Konstruktion
der Vorrichtung zusehends geändert
werden müsste.
Die Erfindung macht es möglich,
den Bedarf für
einen Zyklon zur Abscheidung von Dampf und Faser, und auch für Zufuhr
von Faser zu der Vorrichtung vollständig zu beseitigen. Dies führt dazu,
dass die Verweilzeit während
des Transports zu einem nachfolgenden Refiner minimiert werden kann,
wodurch das Erfordernis für
verstärktes
Bleichen der Fasern vermieden werden kann. Somit arbeitet gemäß der vorliegenden
Erfindung die Vorrichtung als eine kombinierte Zuführmaschine
für Fasern
und gleichzeitig als ein Abscheider von Dampf.
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Vorzugsweise
hat in einem äußeren rohrförmigen Abschnitt
des Zuführmittels,
welcher äußere Abschnitt
benachbart zu einem gegenüberliegenden Ende
gegenüber
bzw. im Vergleich zu dem Ende des gekrümmten rohrförmigen Abschnitts ist, welcher
an dem Einlass angeschlossen ist, das Zuführmittel eine im Wesentlichen
gerade, lineare und nicht gekrümmte
Erstreckung. Das Zuführmittel
kann sich im Wesentlichen senkrecht zu der Längserstreckung der Vorrichtung
erstrecken. Jedoch wird das Zuführmittel zweckmäßig mit
einer geneigten Erstreckung in Relation zu der Längserstreckung der Vorrichtung
angeordnet, welche Erstreckung vorzugsweise einen Winkel zwischen
75–90°, und am
bevorzugtesten einen Winkel zwischen 80–85° in Relation zu der Längserstreckung
der Vorrichtung bildet. Der Einlass des Zuführmittels ist zweckmäßig tangential
an dem Umfang der Vorrichtung angeordnet. Der Einlass und das Zuführmittel
kann eine kreisförmige,
quadratische oder rechteckige Querschnittsfläche aufweisen.
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Vorzugsweise
ist die Querschnittsfläche
des Einlasses und des Zuführmittels
quadratisch oder rechteckig. Eine Länge des gekrümmten Abschnitts ist
dahingehend angepasst, dass die Geschwindigkeitsdifferenz zwischen
der Geschwindigkeit der Fasern im Zuführmittel in Relation zu der
Geschwindigkeit der Förderschnecke
in der Vorrichtung minimiert wird.
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Wie
vorstehend erwähnt,
werden sowohl Fasern als auch Dampf zu der Vorrichtung zugeführt. Das
Gemisch von Dampf und Fasern wird bei dem Durchtritt in den gekrümmten rohrförmigen Abschnitt abgeschieden,
wodurch ein im Wesentlichen relativ schwerer dampfloser Fasernanteil
eine radial äußere Lage
an dem Einlass bildet, welche umfänglich bzw. peripher in die
Vorrichtung zugeführt
wird. Ein im Wesentlichen leichter faserfreier Anteil von Dampf
bildet bei dem Durchtritt in dem gekrümmten rohrförmigen Abschnitt eine radial
innere Lage, die an dem Einlass gegen das Zentrum der Vorrichtung
zugeführt
wird. Dann wird der Dampf aus dem Zentrum der Vorrichtung durch
einen axialen Auslass, oder alternativ durch einen radialen Auslass,
der in der Vorrichtung angeordnet ist, entfernt. Der Anteil von
Fasern an dem Umfang der Vorrichtung wird ferner mittels einer Förderschnecke,
die axial in der Vorrichtung angeordnet ist, gegen einen nachfolgenden
Refiner gefördert.
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Im
Falle dass der Dampf durch einen radialen Auslass an der Vorrichtung
abgegeben wird, wird dies von einer hinteren Kammer bewerkstelligt,
welche in der Vorrichtung angeordnet ist, wo Dampf durch einen Spalt
strömt,
der zwischen der Welle der Vorrichtung und einem einwärtigen Wandabschnitt gebildet
ist, der sich radial von einer Innenoberfläche in der Vorrichtung erstreckt.
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auch auf ein Verfahren zum Zuführen eines
Gemisches von Dampf und Fasern zu einem länglichen Zuführabteil
einer Vorrichtung zum Abscheiden von Dampf aus einem Gemisch von
Dampf und Fasern gemäß Anspruch
8. Das Gemisch von Dampf und Fasern wird über ein Zuführmittel durch einen Einlass
zugeführt,
der zwischen den kurzen Seiten des länglichen Zuführabteils
angeordnet ist. Das Zuführmittel
umfasst einen rohrförmigen
Abschnitt, welcher gekrümmt
ist, wodurch das Gemisch von Dampf und Fasern beim Durchtritt in
dem rohrförmigen
Abschnitt dazu gebracht wird, während
Einfluss von Zentrifugalkräften
in einen im Wesentlichen schweren dampflosen Anteil von Fasern in
einer radial äußeren Lage
und in einen im Wesentlichen leichten faserfreien Anteil von Dampf
in einer radial inneren Lage abzuscheiden. Der rohrförmige Abschnitt
ist in solch einer Weise angeordnet, dass ein schwerer Anteil von Fasern
durch den Einlass peripher in ein längliches Zuführabteil
der Vorrichtung zugeführt
wird, während der
abgeschiedene leichte Anteil von Dampf durch den Einlass gegen das
Zentrum des länglichen
Zuführabteils
zugeführt
wird und durch einen Auslass der Vorrichtung entfernt wird.
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Die
vorliegende Erfindung wird nun genauer in Ausführungsformen unter Bezugnahme
auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben, ohne eine eingeschränkte Interpretation
der Erfindung an dieser auszuführen,
wobei
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1A schematisch
eine Vorrichtung in einer teilweise geschnittenen Längsansicht
zeigt,
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1B schematische
eine Vorrichtung in einer teilweise geschnittenen Längsansicht
gemäß einer
alternativen Ausführungsform
der Vorrichtung von 1A zeigt, und
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1C die
Vorrichtung gemäß 1A und 1B in
einem Querschnitt A-A zeigt.
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Entsprechende
Merkmale der in den Figuren dargestellten Ausführungsformen wurden mit den gleichen
Bezugsziffern bezeichnet.
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1A–C zeigt
eine Vorrichtung, umfassend Zuführmittel 10 zum
Zuführen
eines Gemisches von Dampf und Fasern zu einem länglichen Zuführabteil 12 gemäß der vorliegenden
Erfindung. Das Zuführmittel 10 ist
an einem Einlass 14 bei dem Umfang 16 des Abteils 12 angeordnet.
Der Einlass 14 ist zwischen den kurzen Seiten 15, 15' des länglichen Zuführabteils 12 angeordnet,
durch welchen Einlass Dampf und Fasern zu dem Abteil 12 zugeführt werden.
Das Zuführmittel
umfasst einen rohrförmigen Abschnitt 18,
welcher gekrümmt
ist. Der gekrümmte rohrförmige Abschnitt
ist direkt benachbart zu dem Einlass angeordnet, dies in Verbindung
zu dem Umfang 16 des länglichen
Zuführabteils 12.
Der rohrförmige
Abschnitt erstreckt sich im Wesentlichen in der Radialrichtung R
des länglichen
Zuführabteils 12. Das
Gemisch von Dampf und Fasern wird bei Durchtritt in dem gekrümmten rohrförmigen Abschnitt 18 während Einfluss
von Zentrifugalkräften
in einer Strömungsrichtung
F in einen im Wesentlichen relativ schweren, dampflosen Anteil von
Fasern in einer radial äußeren Lage 20,
der an dem Einlass umfänglich bzw.
peripher P in das längliche
Zuführabteil 12 zugeführt wird,
und in einen im Wesentlichen leichten, faserfreien Anteil von Dampf
in einer radial inneren Lage 22, der an dem Einlass gegen
das Zentrum C des länglichen
Zuführabteils 12 zugeführt wird,
getrennt.
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Wie
aus der Ausführungsform
der Zuführmaschine 12 von 1 ersichtlich ist, wird der Dampf, der
zu dem Zentrum der Zuführmaschine
gebracht wird, durch einen axialen Auslass 23 nach außen entfernt,
der an der Zuführmaschine
angeordnet ist. Der Anteil von Fasern an der Peripherie der Zuführmaschine
wird ferner gegen einen anschließenden Refiner gefördert, dies
mittels einer Förderschnecke 25, die
in der Zuführmaschine
angeordnet ist.
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Das
Zuführmittel
weist einen länglichen äußeren rohrförmigen Abschnitt 30 (siehe 1C)
auf, welcher benachbart zu einem gegenüberliegenden Ende 31,
gegenüber
bzw. im Vergleich zu dem Ende des gekrümmten rohrförmigen Abschnitts 18,
ist, der an dem Einlass 14 angeschlossen ist. Der äußere rohrförmige Abschnitt 30 weist
eine im Wesentlichen gerade, lineare, nicht gekrümmte Erstreckung H auf, welche
in der Richtung der Strömung
F in dem gekrümmten
Abschnitt zu dem Einlass 14 hin hindurchtritt. Das Zuführmittel
kann sich im Wesentlichen senkrecht zu der Längsrichtung L des länglichen
Zuführabteils 12 der
Vorrichtung erstrecken, wie in den Zeichnungen gezeigt ist. Das
Zuführmittel
kann jedoch zweckmäßig mit
eine geringfügig
schrägen
Erstreckung in Relation zu der Längserstreckung
der Vorrichtung angeordnet sein. Der Einlass 14 ist tangential
an der Peripherie 16 des länglichen Zuführabteils 12 angeordnet.
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Der
gekrümmte
rohrförmige
Abschnitt 18 des Zuführmittels
sollte zumindest eine Krümmungslänge aufweisen,
welche darin resultiert, dass alle Fasern, welche die geraden äußeren Abschnitten 30 durchlaufen,
durch den gekrümmten
Abschnitt 18 gefangen werden. Die Geschwindigkeit der Fasern
an dem Einlass darf nicht zu hoch sein. Durch Konstruieren des gekrümmten Abschnitts
mit einer bestimmten Länge
der Krümmung
ist der gekrümmte
Abschnitt dadurch dahingehend genutzt, die Geschwindigkeit der Fasern
zu senken. Auch ist die Länge
B des gekrümmten
Abschnitts angepasst, so dass die Geschwindigkeitsdifferenz zwischen
der Geschwindigkeit von Fasern in dem Zuführmittel in Relation zu der Geschwindigkeit
der Förderschnecke
in dem länglichen
Zuführabteil 12 minimiert
wird. Um für
eine wirksame Trennung von Dampf und Fasern zu sorgen, ist es bei
idealen Bedingungen wünschenswert,
dass eine Umfangsgeschwindigkeit für den Anteil von Dampf und
Fasern an dem Einlass im Wesentlichen gleich der Umfangsgeschwindigkeit
von Dampf und Fasern in dem länglichen
Zuführabteil 12 ist.
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1B zeigt
eine alternative Ausführungsform
des länglichen
Zuführabteils 12 der
Vorrichtung, wo der Dampf durch einen radialen Auslass 24,
anstelle des axialen Auslasses 23 in 1A,
entfernt wird. In dieser Hinsicht umfasst die Vorrichtung von 1B einen
sich einwärts
radial erstreckenden Wandabschnitt 26 von einer inneren
Oberfläche 16' in dem länglichen
Zuführabteil 12,
welche eine hintere Kammer 27 begrenzt, die in dem länglichen
Zuführabteil 12 angeordnet
ist, an welchem der radiale Auslass 24 angeschlossen ist.
Der Wandabschnitt erstreckt sich zu der Welle des länglichen
Zuführabteils 12.
Es liegt ein Spalt 28 zwischen dem äußeren Ende des Wandabschnitts
und der Welle vor, dort wo der Dampf vorbeiströmt und ferner durch den radialen Auslass 24 nach
außen
strömt.
Der Anteil von Fasern wird in der entgegengesetzten Richtung mittels
der Förderschnecke 25 gefördert und
wird durch den Wandabschnitt zurückgehalten,
um in die hintere Kammer gebracht zu werden.