DE69915089T2

DE69915089T2 - METHOD AND DEVICE FOR PRE-TREATING PAPER FIBER FIBER

Info

Publication number: DE69915089T2
Application number: DE69915089T
Authority: DE
Inventors: Jouni Matula
Original assignee: Andritz Oy
Current assignee: Andritz Oy
Priority date: 1998-08-21
Filing date: 1999-08-18
Publication date: 2004-09-09
Anticipated expiration: 2019-08-19
Also published as: EP1121483A1; WO2000011265A1; KR20010072847A; DE69915089D1; FI105489B; CA2340438A1; EP1121483B1; FI981798A; BR9913176B1; CA2340438C; CN1313917A; CN1134567C; FI981798A0; ATE260357T1; AU5374999A; ES2214877T3; JP2002523642A; BR9913176A

Abstract

The present invention relates to a method and apparatus for pretreating paper pulp. The method and apparatus according to the invention are especially preferably applicable to be used in the paper machine approach system of paper machines producing filler-containing grades. A characterizing feature of the method and apparatus according to the invention is that a propeller pump is used as the gas separation tank (16) feed pump (120).

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Verfahren und eine Vorrichtung zur Vorbehandlung von Papierstoff. Das Verfahren und die Vorrichtung gemäß der Erfindung sind besonders für den Einsatz in Zulaufsystemen von Papiermaschinen geeignet, um die Funktion des so genannten Kurzen Kreislaufs zu optimieren.The present invention relates refer to methods and a device for the pretreatment of paper stock. The method and the device according to the invention are special for the Use in feed systems of paper machines suitable for the function of the so-called short cycle.

Fast sämtliche der Papiermaschine Papierstoff zuführenden Papiermaschinen-Zulaufsysteme nach dem Stand der Technik, die z. B. in der US-Patentveröffentlichung 4,219,340 gut beschrieben sind, umfassen folgende Komponenten: einen Siebwasserbehälter, eine Fliehkraftreinigungsanlage mit Speisepumpen und Pumpen zwischen verschiedenen Stufen, einen Gasabscheidebehälter mit Vakuumerzeugungsmitteln, eine Ventilatorpumpe, ein Stoffauflaufsieb, einen Papiermaschinen-Stoffauflauf und Siebwassertische. Besagte Komponenten sind im Zusammenhang mit der Papiermaschine angeordnet und für folgende Funktion eingerichtet. Das für die Papierherstellung verwendete Fasermaterial und die Füllstoffe, die mit aus der Siebpartie der Papiermaschine erhaltenem so genanntem Siebwasser verdünnt werden, werden aus der Maschinenbütte in den Siebwasserbehälter dosiert, der in der Regel in der Bodenebene der Fabrik angeordnet ist. Mit einer Speisepumpe, die ebenfalls in der Bodenebene der Fabrik angeordnet ist, wird die Fasersuspension normalerweise aus dem Siebwasserbehälter im Allgemeinen in der Maschinenebene, d. h. in der Anordnungsebene der Papiermaschine, oder, wie bei besagtem Patent, zu einer ersten Reinigungsstufe einer darüber angeordneten Fliehkraftreinigungsanlage gepumpt. Die Fliehkraftreinigungsanlage umfasst in der Regel mehrere (meistens 4–6) Stufen, die jeweils typisch ihre eigene Speisepumpe haben. Durch den mittels der Speisepumpe erzeugten Druck wird die in der ersten Reinigungsstufe der Fliehkraftreinigungsanlage akzeptierte Fasersuspension zu einem Gasabscheidebehälter weiterbefördert, der typisch in einer Ebene oberhalb der Maschinenebene angeordnet ist. In der Praxis bedeutet es ungefähr 10–12 Meter oberhalb der Oberfläche des Siebwasserbehälters. Im Gasabscheidebehälter wird die Fasersuspension dem Effekt eines Vakuums ausgesetzt, das durch Vakuumvorrichtungen erzeugt wird, die meistens Flüssigkeitsringpumpen sind, wobei sowohl Teil des in der Suspension aufgelösten Gases und in der Suspension als kleine Bläschen vorhandenen Gases über die Flüssigkeitsoberfläche im Behälter steigen und durch die Vakuumvorrichtung aus dem Behälter abgezogen werden. Aus dem Gasabscheidebehälter fließt die Fasersuspension, aus der Gas möglichst vollständig entfernt worden ist, einer Ventilatorpumpe zu, die in der Bodenebene der Fabrik angeordnet ist, welche Speisepumpe die Fasersuspension weiter zu einem Stoffauflaufsieb pumpt (in besagtem US-Patent nicht dargestellt), das ebenfalls in der Bodenebene der Fabrik angeordnet ist, wonach die Fasersuspension zur Maschinenebene, in den Stoffauflauf der Papiermaschine fließt.Almost all of the paper machine Feeding paper stock Paper machine feed systems according to the prior art, the z. B. in the US patent publication 4,219,340 are well described and include the following components: white water tank, a centrifugal cleaning system with feed pumps and pumps between different stages, a gas separation container with vacuum generating means, a fan pump, a headbox screen, a paper machine headbox and Siebwassertische. Said components are related to the Paper machine arranged and for set up the following function. The one used for papermaking Fiber material and the fillers, the one obtained from the wire section of the paper machine Diluted white water are dosed from the machine chest into the white water tank, which is usually located on the ground floor of the factory. With a feed pump, which is also located on the ground floor of the factory is, the fiber suspension is usually from the white water tank in the Generally at the machine level, i.e. H. in the arrangement level the paper machine, or, as in the said patent, to a first one Cleaning level one above arranged centrifugal cleaning system pumped. The centrifugal cleaning system usually comprises several (mostly 4–6) levels, each typical have their own feed pump. By means of the feed pump pressure generated is in the first cleaning stage of the centrifugal cleaning system conveyed accepted fiber suspension to a gas separation container which is typically arranged in a level above the machine level. In practice, it means roughly 10-12 Meters above the surface the white water tank. In the gas separation tank the fiber suspension is exposed to the effect of a vacuum created by Vacuum devices are generated, mostly liquid ring pumps are, both part of the gas dissolved in the suspension and in the suspension as small bubbles of gas present over the Liquid surface in the tank rise and withdrawn from the container by the vacuum device. Out the fiber suspension flows to the gas separation tank, removed from the gas as completely as possible has been to a fan pump, which is in the ground level of the Factory is arranged, which feed pump continues the fiber suspension pumps to a headbox screen (not shown in said U.S. patent), which is also located on the ground floor of the factory, after which the fiber suspension to the machine level, in the headbox of the paper machine flows.

Ein Problem beim Papiermaschinen-Zulaufsystem nach dem Stand der Technik ist meistens sein riesiges Volumen meistens infolge des Volumens des Gasabscheidebehälters und der Fliehkraftreinigungsanlage wie auch der langen und großen Rohrleitungen. Volumen an sich ist kein großes Problem, von Raumausnutzung und der Tatsache abgesehen, dass es eine relativ große Investitionen bedeutet, aber durch große Volumen verursachte lange Verzögerungen begrenzen wesentlich den Sortenwechsel und resultieren in großen Ausschussmengen im Zusammenhang mit dem Sortenwechsel. Im Zusammenhang mit dem Sortenwechsel wird Ausschuss aus all dem Faserstoff gebildet, der zur Erzeugung des Endprodukts verwendet wird, bevor die relativen Mengen aller Bestandteile der Fasersuspension im gesamten Zulaufsystem ausgeglichen sind, um dem Inhalt des gewünschten Endprodukts zu entsprechen.A problem with the paper machine feed system according to the state of the art, its huge volume is mostly due to the volume of the gas separation tank and the centrifugal cleaning system as well as the long and large Pipelines. Volume in itself is not a big problem, from space utilization and apart from the fact that it is a relatively large investment means, but by large Volume caused long delays limit the variety change significantly and result in large rejects in connection with the change of variety. In connection with the change of variety is formed from all the fiber that is used to produce the End product is used before the relative amounts of all ingredients the fiber suspension in the entire feed system is balanced, to the content of the desired End product.

Besagtes Problem wurde bereits im FI-Patent 89728 behandelt, dem zufolge verschiedene Typen von Siebwässern von der Siebpartie der Papiermaschine aufgefangen und direkt in den Kurzen Kreislauf der Papiermaschine geleitet werden, ohne einen eigentlichen Siebwasserbehälter einzusetzen. In besagter Veröffentlichung gibt es unter jedem Siebwassertisch eine Pumpe zur Beförderung des Siebwassers an eine geeignete Stelle. Der Beschreibung der Veröffentlichung zufolge sind die Siebwassertröge sehr flach, d. h. von geringem Volumen, so dass die Verzögerungen möglichst kurz bleiben. Bei der Lösung der Veröffentlichung sind auf Seite der Siebpartie ein kleiner Pumpbehälter und Mittel zur Durchführung des Pumpvorgangs vorgesehen, von wo das Siebwasser weiter zum Prozess geleitet wird. Die durch diese Vorrichtung erreichte Entlüftung ist jedoch nicht ausreichend effektiv, um ungestörte Funktion der Papiermaschine sicherzustellen.Said problem was already in the FI patent 89728, according to which different types of white water from caught in the wire section of the paper machine and directly into the Short circulation of the paper machine can be conducted without one actual white water tank use. In said publication there is a pump under each white water table for transportation the white water to a suitable place. The description of the publication according to are the white water troughs very flat, d. H. of small volume, so the delays preferably stay short. In the solution the publication are a small pump container on the side of the sieve section Means of implementation of the pumping process from where the white water continues to the process is directed. However, the ventilation achieved by this device is not effective enough to keep the paper machine working properly sure.

Zusätzlich zu Problemen, die sich auf Raumausnutzung und großes Flüssigkeitsvolumen beziehen, kann festgestellt werden, dass die Fliehkraftreinigungsanlage auch andere Probleme verursacht. Die traditionelle Lage der Fliehkraftreinigungsanlage im Papiermaschinen-Zulaufsystem hat man damit begründet, dass durch die Wahl der Lage sichergestellt wird, dass die Fasersuspension kurz vor dem Stoffauflauf der Papiermaschine frei von für die Papierherstellung ungeeigneten Partikeln ist, wie Sand, Rindenflecken, Splittern und sogar übergroßen Füllstoffstücken, die alle z. B. als Verunreinigungen oder Verunreinigungspartikel bezeichnet werden können. Während der von uns vorgenommenen Versuche haben wir aber festgestellt, dass besonders im Fall von füllstoffhaltige Sorten produzierenden Papiermaschinen der größte Teil der von der Fliehkraftreinigungsanlage rejektierten Fraktion, das heißt, der aus der Strömung zum Papiermaschinen-Stoffauflauf entfernten Fraktion, als solche für Papierherstellung geeignet ist. Ein Grund hierfür ist, dass die Zyklone der Fliehkraftreinigungsanlage derart dimensioniert sind, dass sie den Eintritt jedes ungeeigneten Materials in den Stoffauflauf verhindern, und zum anderen die Wirbelsichter für optimale Funktion mit nur einem Material oder einigen einander sehr ähnlichen Materialien konstruiert werden können. Bei Berücksichtigung z. B. der sehr unterschiedlichen Dichten verschiedener Bestandteile, etwa von z. B. Fasern und Füllstoffen auf Mineralbasis, kann man leicht glauben, dass bei Anwendung dieser Art die Fliehkraftreinigungsanlage in Hinsicht auf einen Bestandteil nicht optimal funktionieren kann, sondern das Grundziel der Fliehkraftreinigungsanlage darin bestehen muss, die Verhältnisse der Bestandteile in der Fasersuspension während der Reinigung wesentlich unverändert zu halten und zu verhindern, dass für die Papierherstellung ungeeignete Partikel in den Stoffauflauf der Papiermaschine gelangen. In der Tat wird das gleiche Problem in den FI-Patenten 93753 und 97736 angegangen, wobei jedoch das Vorhandensein des Rejekts von der Fliehkraftreinigungsanlage akzeptiert wird.In addition to problems related to space utilization and large fluid volume, it can be determined that the centrifugal cleaning system also causes other problems. The traditional location of the centrifugal cleaning system in the paper machine feed system was justified by the fact that the choice of location ensures that the fiber suspension is free of particles unsuitable for paper production, such as sand, bark stains, splinters and even oversized, shortly before the headbox of the paper machine Filler pieces, all z. B. can be referred to as impurities or impurity particles. During the tests we carried out, however, we found that, especially in the case of paper machines producing filler-containing grades, the majority of the fraction rejected by the centrifugal cleaning system, that is to say that originates from the flow to the paper machine headbox distant fraction, as such is suitable for papermaking. One reason for this is that the cyclones of the centrifugal cleaning system are dimensioned in such a way that they prevent any unsuitable material from entering the headbox, and on the other hand the vortex separators can be constructed for optimal function with only one material or some very similar materials. When considering z. B. the very different densities of different components, such as z. B. Fibers and fillers on a mineral basis, one can easily believe that when using this type, the centrifugal cleaning system cannot function optimally with regard to one component, but the basic aim of the centrifugal cleaning system must be the ratios of the components in the fiber suspension during cleaning to keep unchanged and to prevent particles which are unsuitable for paper production from entering the headbox of the paper machine. Indeed, the same problem is addressed in FI patents 93753 and 97736, however the presence of the reject is accepted by the centrifugal cleaning system.

Es wird gesagt, eine bevorzugte Lösung für das oben genannte Problem bestehe darin, dass die Bestandteile des Papierstoffs: frische Fasersuspension, Stoffausschuss, Sekundärfasern, Füllstoffe, und so weiter jeweils in ihren eigenen Abschnitten aufbereitet werden, bevor die Bestandteile zusammengemischt werden. Dabei kann für jeden Verwendungszweck das am besten geeignete Reinigungsverfahren und -vorrichtung gewählt werden. Das Ergebnis ist, dass nur reine Fraktionen in den Kurzen Kreislauf der Papiermaschine eingeführt werden und die Fliehkraftreinigungsanlage gar nicht notwendig ist. Darüber hinaus ist die Reinigung jedes Bestandteils mittels einer eben für diesen besonderen Zweck dimensionierten und angepassten Vorrichtung wesentlichen effizienter und ökonomischer in Hinsicht auf Energieverbrauch und Auswahl der geeigneten Vorrichtungen zur Durchführung der Reinigung im Vergleich zur Fliehkraftreinigungsanlage nach dem Stand der Technik.It is said to be a preferred solution to the above The problem mentioned is that the constituents of the paper stock: fresh fiber suspension, scrap, secondary fibers, fillers, and so on each be prepared in their own sections before the ingredients be mixed together. It can be used for any purpose most suitable cleaning methods and equipment should be chosen. The result is that only pure fractions in the short cycle introduced to the paper machine and the centrifugal cleaning system is not necessary at all. About that In addition, the cleaning of each component by means of one for this Special purpose dimensioned and adapted device essential more efficient and economical in terms of energy consumption and selection of suitable devices to carry out cleaning compared to the centrifugal cleaning system according to the state of the technique.

Außerdem werden durch die Fliehkraftreinigungsanlage noch einige zusätzliche Probleme verursacht. Wegen des großen Flüssigkeitsvolumens und der komplexen Strömungsrohre ist die Fliehkraftreinigungsanlage geneigt, wenn nicht direkt Schwankungen von Papierstoffströmung und Stoffdruck zu erzeugen, so doch diese Schwankungen aufrechtzuerhalten und möglicherweise zu verstärken. Weiterhin erzeugt eine komplexe Fliehkraftreinigungsanlage, die mehrere (meistens 4–6) Stufen und eine große Menge relativ kleiner Strömungseinheiten umfasst, einen großen Strömungswiderstand, dessen Ausgleich durch mehrere große Kreiselpumpen sehr energieaufwendig ist. Normalerweise gibt es eine getrennte Speisepumpe für jede Reinigungsstufe der Fliehkraftreinigungsanlage, in welchem Fall der gesamte Energieverbrauch sämtlicher Pumpen im Kurzen Kreislauf der Papiermaschine in einer mittelgroßen Fabrik in der Größenordnung von 2 MW liegt.In addition, the centrifugal cleaning system some more Causing problems. Because of the large volume of liquid and the complex flow tubes the centrifugal cleaning system is inclined if not directly fluctuations of pulp flow and to generate fabric pressure so as to maintain these fluctuations and possibly to reinforce. Furthermore, a complex centrifugal cleaning system produces the several (mostly 4–6) Steps and a big one Quantity of relatively small flow units includes a large Flow resistance, its compensation by several large centrifugal pumps is very energy-intensive is. There is usually a separate feed pump for each cleaning stage the centrifugal cleaning system, in which case the total energy consumption all Pumping in the short circuit of the paper machine in a medium-sized factory in the order of magnitude of 2 MW.

Ein anderer Faktor, der sich auf den Energieverbrauch insbesondere beim Pumpen auswirkt, ist die Lage der Komponenten des Kurzen Kreislaufs der Fabrik in Verhältnis zueinander. Als erster Nachteil stellt sich die Lage des Gasabscheidebehälters heraus, der normalerweise in einer Ebene oberhalb der Maschinenebene angeordnet wird. Wäre es möglich, den Gasabscheidebehälter auf die Maschinenebene zu bringen, würde es den Bedarf eliminieren, die Fasersuspension mit der Speisepumpe höher als auf die Maschinenebene zu pumpen. Doch eine Vorbedingung hierfür ist, dass der Gasabscheidebehälter so konstruiert werden muss, dass er ohne Überlauf funktioniert, weil die Funktion des Überlaufs einen relativ hohen freien Fall erfordert, in der Praxis von oberhalb der Maschinenebene zur Ebene unterhalb der Maschinenebene, oder eine im Zusammenhang mit dem Überlauf angeordnete Pumpe umfassen muss, die die Funktion des Überlaufs sicherstellende Druckdifferenz erzeugt. Das heißt, der Füllstand des Gasabscheidebehälters (genauer gesagt der Eintrittsdruck der Ventilatorpumpe) könnte bei Anwendung der ersten Alternative nicht durch Überlauf bestimmt werden, sondern es sollte ein Ersatzverfahren gefunden werden. Weil das Grundziel der Füllstandsregelung des Gasabscheidebehälters, wie oben bereits erwähnt wurde, darin besteht, den Eintrittsdruck der Ventilatorpumpe konstant zu halten, ist es de facto ökonomischer, ein Regelungssystem zu benutzen, das zusätzlich zu den Schwankungen des Füllstands auch die Schwankungen der Stoffdichte berücksichtigt, die manchmal erheblich sein können. Als Ergebnis wird solch eine Umstellung von einer Verbesserung der Papierqualität und Stabilisierung des Herstellungsprozesses begleitet. Somit ist das Ergebnis eine Lösung, die in Hinsicht auf den Energieverbrauch beim Pumpen ökonomischer ist und gleichzeitig eine eindeutig positive Wirkung auf Papierqualität und Lauffähigkeit des Prozesses hat.Another factor that affects affects the energy consumption, especially when pumping, is the Location of the components of the short cycle of the factory in relation to each other. The first disadvantage is the location of the gas separation tank, which is normally located on a level above the machine level becomes. Would it possible the gas separation tank bringing it to the machine level would eliminate the need for that Fiber suspension with the feed pump higher than at the machine level to pump. However, a prerequisite for this is that the gas separation tank is like this must be constructed so that it works without overflow because the function of the overflow requires a relatively high free fall, in practice from above the machine level to the level below the machine level, or one related to the overflow Arranged pump must include the function of the overflow ensuring pressure difference. That means the fill level of the gas separation tank (more precisely said the inlet pressure of the fan pump) could apply when using the first Alternative not by overflow should be determined, but an alternative method should be found become. Because the basic goal of level control the gas separation tank, as mentioned above the inlet pressure of the fan pump was constant to keep it is actually more economical to use a control system in addition to the fluctuations the level also takes into account the fluctuations in fabric density, which are sometimes significant could be. As The result will be such a switch from an improvement in paper quality and stabilization of the Accompanied manufacturing process. So the result is a solution that more economical in terms of energy consumption when pumping is and at the same time a clearly positive effect on paper quality and runnability of the process.

Ein weiterer Faktor, der sich auf den Energieverbrauch beim Pumpen im Papiermaschinen-Zulaufsystem auswirkt, ist die Höhe des Siebwasserbehälters. Die Siebwasserbehälter, d. h. Behälter, in denen die so genannten Siebwässer von der Papiermaschine gesammelt werden, sind traditionell in der Bodenebene der Papierfabrik angeordnete, fast zehn Meter hohe, relativ große Behälter gewesen, und der Füllstand dieser Behälter hat stark variiert. Ein Grund für die Füllstandsdifferenzen ist z. B. die Lage des Siebwasserbehälters in Verbindung mit der Maschine. Im Fall einer so genannten Langsiebpapiermaschine hat man den Siebwasserbehälter, der in diesem Fall auch als Siebwassergrube bezeichnet wird, unter der Siebpartie angeordnet, wobei der Füllstand des Siebwasserbehälters bereits aus konstruktiven Gründen relativ niedrig gewesen ist. Auch ist der Füllstand eines seitlich an der Siebpartie oder dergleichen angeordneten Siebwasserbehälters (eines so genannten Off-Machine-Silos) nicht immer so hoch wie er in der Praxis könnte. Die erhebliche Größe des Siebwasserbehälters hat man damit begründet, dass man das Vorhandensein eines großen Pufferbehälters als positiver, den Prozess stabilisierender Faktor betrachtet hat. Dies hat auch eine Zunahme des Energieverbrauchs, weil die Speisepumpe als erstes den manchmal niedrigen Füllstand im Siebwasserbehälter hat ausgleichen müssen, sowie extra Verzögerungen des Prozesses infolge des großen Volumens des Siebwasserbehälters verursacht.Another factor that affects the energy consumption when pumping in the paper machine feed system is the height of the white water tank. The white water containers, ie containers in which the so-called white water is collected by the paper machine, have traditionally been relatively large containers, almost ten meters high, arranged on the floor of the paper mill, and the filling level of these containers has varied greatly. One reason for the level differences is e.g. B. the location of the white water tank in connection with the machine. In the case of a so-called Fourdrinier paper machine, the white water tank, which in this case is also referred to as the white water pit, has been arranged under the wire section, the fill level of the white water tank being relatively low for design reasons. Also, the level is one on the side of the wire section or the like The arranged white water tank (a so-called off-machine silo) is not always as high as it could be in practice. The considerable size of the white water tank was justified by the fact that the presence of a large buffer tank was considered a positive factor that stabilized the process. This also has an increase in energy consumption because the feed pump first had to compensate for the sometimes low level in the white water tank and caused extra process delays due to the large volume of the white water tank.

Die Lage des Siebwasserbehälters in der Bodenebene der Fabrik, das heißt, unter der Maschinenebene, lässt sich beim erfindungsgemäßen Zulaufsystem vermeiden. Durch die erfindungsgemäßen Lösungen wird es ermöglicht, den Siebwasserbehälter in der Maschinenebene anzuordnen, wobei auch die seitlich am Siebwasserbehälter angeordnete Gasabscheidebehälter-Speisepumpe in der Maschinenebene angeordnet wird.The location of the white water tank in the floor level of the factory, that is, below the machine level, let yourself in the feed system according to the invention avoid. The solutions according to the invention make it possible the white water tank to be arranged in the machine level, the gas separation tank feed pump also arranged on the side of the white water tank is arranged in the machine level.

Beim Lösen besagter Probleme z. B. auf die oben beschriebene Weise ist es möglich, das Papiermaschinen-Zulaufsystem weiterzuentwickeln, indem als Gasabscheidebehälter-Speisepumpe eine Propellerpumpe mit einer wesentlich kleineren Stromaufnahme eingesetzt wird, deren Förderleistung im Verhältnis zur Saughöhe im Vergleich zu einer Kreiselpumpe wesentlich besser ist. In diesem Fall wird der Faserstoff, entweder all oder zumindest der größte Teil davon, mit der Propellerpumpe in den Gasabscheidebehälter eingespeist. Was die praktischen Eigenschaften betrifft, ist die Propellerpumpe für den Zweck besser geeignet als die Kreiselpumpe, doch bisher ist es nicht möglich gewesen, sie für diesen Zweck zu benutzen, weil die Propellerpumpe den Förderhöhen-anforderungen der Prozesse nach dem Stand der Technik nicht genügt hat. Im Vergleich zur Leistungsaufnahme von ungefähr 2 MW der Vorrichtungen nach dem Stand der Technik resultiert der Einsatz einer Propellerpumpe in einer Leistungsaufnahme von ungefähr 200 kW, d. h. es ist möglich, 90% der erforderlichen Energie einzusparen.When solving said problems such. B. in the manner described above it is possible to use the paper machine feed system to develop further by using a propeller pump as the gas separation tank feed pump is used with a much smaller current consumption, the output in relation to to suction height compared to a centrifugal pump is much better. In this Fall will be the pulp, either all or at least most of it of which, fed into the gas separation tank with the propeller pump. The propeller pump is practical for the purpose more suitable than the centrifugal pump, but so far it has not been possible them for use this purpose because the propeller pump meets the head requirements the processes according to the state of the art have not been sufficient. Compared to the power consumption of approximately 2 MW of the devices after the state of the art results in the use of a propeller pump in a power consumption of approximately 200 kW, d. H. it is possible 90% save the required energy.

Gemäß einer Ausführungsform, die nicht vom Schutzumfang der Erfindung erfasst wird, kann das Papiermaschinen-Zulaufsystem noch weiter entwickelt werden, indem beim Zulaufsystem vollständig auf die Gasabscheidebehälter-Speisepumpe verzichtet wird. Unter günstigen Bedingungen kann es dadurch bewerkstelligt werden, dass der Gasabscheidebehälter einfach auf die Maschinenebene runtergebracht wird, wobei die Druckdifferenz, die zur Beförderung der Fasersuspension vollständig oder zumindest des Hauptteils davon, vom Siebwasserbehälter zum Gasabscheidebehälter erforderlich ist, so klein ist, dass sie durch die Vakuumvorrichtung, d. h. Vakuumpumpe/n des Gasabscheidebehälters erzeugt werden kann. Die Anordnung gemäß dieser Ausführungsform kann bei Bedarf mit einem Ventil zur Regelung der Strömung vom Siebwasserbehälter zum Gasabscheidebehälter versehen werden.According to one embodiment, that is not within the scope of the invention, can Paper machine feed system can be further developed by completely in the feed system the gas separator tank feed pump is waived. Under favorable Conditions can be accomplished by making the gas separation tank simple is brought down to the machine level, whereby the pressure difference, the for transportation the fiber suspension completely or at least the main part thereof, from the white water tank to gas separation tank is so small that it is through the vacuum device, d. H. Vacuum pump / s of the gas separation container can be generated. The arrangement according to this embodiment can if necessary with a valve to regulate the flow from White water tank for gas separation tank be provided.

Einige der Vorteile bei Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens sind z. B.:

– Verminderung des Ausschusses bei Papierherstellung insgesamt wegen der genaueren Sortierung
– stabilere Funktion des Kurzen Kreislaufs der Papiermaschine,
– geringere Strömungswiderstände im Kurzen Kreislauf der Papiermaschine,
– Platzersparnis im Kurzen Kreislauf der Papiermaschine,
– Einsparung der fürs Pumpen erforderlichen Energie,
– kürzere Verzögerungen,
– schneller Sortenwechsel,
– ein saubererer Prozess, kein Mikrobenwuchs,
– einfache Konstruktion – wirtschaftliche Investition.

Some of the advantages when using the method according to the invention are e.g. B .:

- Reduction in total waste in paper production due to the more precise sorting
- more stable functioning of the short cycle of the paper machine,
- lower flow resistances in the short circuit of the paper machine,
- space saving in the short cycle of the paper machine,
- saving the energy required for pumping,
- shorter delays,
- quick grade change,
- a cleaner process, no microbial growth,
- simple construction - economical investment.

Die charakteristischen Eigenschaften des erfindungsgemäßen Verfahrens und der Vorrichtung werden in den beigefügten Patentansprüchen beschrieben.The characteristic properties of the method according to the invention and the device are described in the appended claims.

Im Folgenden werden das Verfahren und die Vorrichtung gemäß der Erfindung detaillierterer mit Verweis auf die beigefügten Figuren beschrieben, wobeiThe following are the procedure and the device according to the invention described in more detail with reference to the accompanying figures, wherein

1 hauptsächlich eine Lösung nach Stand der Technik gemäß US-Patent 4,219,340 darstellt, 1 is primarily a prior art solution in accordance with U.S. Patent 4,219,340

2 eine Lösung gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung darstellt, und 2 represents a solution according to a preferred embodiment of the invention, and

3 eine Lösung gemäß einer zweiten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung darstellt. 3 represents a solution according to a second preferred embodiment of the invention.

Das in 1 dargestellte Zulaufsystem nach dem Stand der Technik umfasst einen Siebwasserbehälter 10, eine Speisepumpe 12, eine Fliehkraftreinigungsanlage 14 (mit mehreren nicht dargestellten Stufen), einen Gasabscheidebehälter 16 mit seiner Vakuumvorrichtung 17, eine Ventilatorpumpe 18, ein Stoffauflaufsieb 20, einen Stoffauflauf 22 der Papiermaschine und Siebwasser-Auffangtröge (nicht dargestellt). Die Komponenten sind im Zusammenhang mit der Papiermaschine 24 angeordnet und für folgende Funktion eingerichtet. Bei der Papierherstellung verwendetes Fasermaterial, das aus frischem Faserstoff, Sekundärfaserstoff und/oder Ausschuss bestehen kann, und Füllstoffe, die mit dem so genannten, aus der Papiermaschine, hauptsächlich aus ihrer Siebpartie erhaltenen Siebwasser verdünnt werden, werden in den Siebwasserbehälter 10 eingeführt, in den die Siebwässer eingesammelt werden, und der bei Anordnungen nach dem Stand der Technik normalerweise in der Bodenebene der Fabrik angeordnet ist, um Papierstoff zu produzieren. Durch eine Speisepumpe 12, die ebenfalls in der Bodenebene der Fabrik angeordnet ist, wird der Papierstoff vom Siebwasserbehälter 10 zur Fliehkraftreinigungsanlage 14 gepumpt, die normalerweise in der Maschinenebene K der Fabrik angeordnet ist, (Anordnungsebene der Papiermaschine 24), welche Reinigungsanlage meistens 4–6 Stufen umfasst. Der von der ersten Stufe der Fliehkraftreinigungsanlage 14 akzeptierte Papierstoff bewegt sich durch den von der Speisepumpe 12 erzeugten Druck (und durch den Effekt des Vakuums im Gasabscheidebehälter begünstigt) in den Gasabscheidebehälter 16, der in einer Ebene T oberhalb der Maschinenebene angeordnet ist. Der Gasabscheidebehälter 16 umfasst typisch einen Überlauf, um das Oberflächeniveau des Papierstoffs im Behälter konstant zu halten. Am Überlauf fließt der aus dem Behälter abgeleitete Papierstoff unter die Maschinenebene, in den in der Bodenebene der Fabrik angeordneten Siebwasserbehälter. Vom Gasabscheidebehälter 16 fließt der im Wesentlichen gasfreie Papierstoff, d. h. Stoff, aus dem Gas möglichst restlos durch die Vakuumvorrichtung 17 entfernt worden ist, in die in der Bodenebene der Fabrik angeordnete Ventilatorpumpe 18, welche Ventilatorpumpe den Papierstoff zu dem ebenfalls in Bodenebene der Fabrik angeordneten Stoffauflaufsieb 20 pumpt, von wo der ak zeptierte Papierstoff zur Maschinenebene K in den Stoffauflauf 22 der Papiermaschine 24 fließt.This in 1 Inlet system shown according to the prior art comprises a white water tank 10 , a feed pump 12 , a centrifugal cleaning system 14 (with several stages, not shown), a gas separation container 16 with its vacuum device 17 , a fan pump 18 , a headbox sieve 20 , a headbox 22 the paper machine and white water collecting troughs (not shown). The components are related to the paper machine 24 arranged and set up for the following function. Fiber material used in papermaking, which may consist of fresh fiber, secondary fiber and / or broke, and fillers, which are diluted with the so-called white water obtained from the paper machine, mainly from its wire section, are placed in the white water tank 10 into which the white water is collected, and which, in prior art arrangements, is normally located at the factory floor level to produce pulp. Through a feed pump 12 , which is also located on the ground floor of the factory, the paper stock from the white water tank 10 to the centrifugal cleaning system 14 pumped, which is usually in the Ma machine level K of the factory is arranged (arrangement level of the paper machine 24 ), which cleaning system mostly comprises 4–6 levels. The one from the first stage of the centrifugal cleaning system 14 Accepted paper stock moves through the feed pump 12 generated pressure (and favored by the effect of the vacuum in the gas separation container) in the gas separation container 16 , which is arranged in a plane T above the machine plane. The gas separation tank 16 typically includes an overflow to keep the surface level of the stock in the container constant. At the overflow, the paper stock derived from the container flows below the machine level, into the white water container located on the floor level of the factory. From the gas separation tank 16 the essentially gas-free paper stock, ie stock, flows from the gas as completely as possible through the vacuum device 17 has been removed into the fan pump located in the floor level of the factory 18 which fan pump transfers the paper stock to the headbox screen, which is also located at the floor level of the factory 20 pumps from where the accepted paper stock to machine level K into the headbox 22 the paper machine 24 flows.

2 stellt eine Lösung gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung im Zusammenhang mit einem konventionellen Siebwasserbehälter 10 nach dem Stand der Technik dar. Bei der Lösung der Figur sind drei Rohrleitungen 40, 42 und 44 mit dem Siebwasserbehälter 10 verbunden, wobei jede Rohrleitung verschiedenen Faserstoff in den Siebwasserbehälter einbringt. Jede Rohrleitung 40–44 ist mit ihrer eigenen Fliehkraftreinigungsanlage 46, 48, beziehungsweise 50 verbunden. Es muss jedoch festgestellt werden, dass Fliehkraftreinigung auf keinen Fall die einzige Sortiermöglichkeit ist, weil Drucksiebe neuen Typs, die bevorzugt mit Schlitztrommeln versehen sind, für das endgültige Sortieren verschiedener Faserstofffraktionen sehr gut geeignet sind. Weiter sei zu bemerken, dass es auch möglich ist, alle besagten Rohrleitungen miteinander zu verbinden, wobei verschiedene Stoffsorten vor dem Siebwasserbehälter z. B. in einem besonderen Mischbehälter zusammengemischt werden, von wo der Papierstoff in eine als Pufferbehälter benutzte so genannte Maschinenbütte geleitet wird. Natürlich erfordert diese Art Mischung entsprechende Dosierung, die in diesem Text nicht genauer beschrieben wird, weil man davon ausgeht, dass es jedem vom Fach normalerweise bekannt ist. In dieser Ausführungsform der Erfindung wird von jeder Fliehkraftreinigungsanlage 46–50 angenommen, dass sie ihre eigene von Stoffsorte aufbereiten, z. B. so, dass die Anordnung 46 den Stoffausschuss vom Ausschusspulper der Papiermaschine, Anordnung 48 Altpapierstoff und Anordnung 50 frischen Faserstoff aufbereitet. Des Weiteren stellt die Figur eine Pumpe im Zusammenhang mit einer jeden Fliehkraftreinigungsanlage dar, mit welchen Pumpen die verschiedenen Stoffe durch den/die Reiniger in den Siebwasserbehälter 10 eingeführt werden. Die Pumpen können im Prozess jedoch bemerkenswert weiter vom/den Reiniger/n angeordnet werden. Es können sogar verschiedene Behandlungsvorrichtungen zwischen der Pumpe und dem/den Reiniger/n angeordnet werden. Mit dieser Anordnung kann jede Stoffart möglichst optimal aufbereitet werden, das heißt so, dass jeder Reiniger in Hinsicht auf optimales Sortieren der betreffenden Stoffsorte gewählt und betrieben werden kann. Nach den in der Figur dargestellten Reinigern kann der Prozess verschiedene Zwischenbehälter, Pumpvorgänge oder andere, für die Aufbereitung der jeweiligen Stofffraktion benötigte Vorrichtung umfassen. Des Weiteren stellt die Ausführungsform der Figur eine Füllstoffaufbereitungsanordnung dar, die einen Misch-/Dispersionsbehälter 56, eine Speisepumpe 58 für Füllstoffaufschlämmung und eine Fliehkraftreinigungsanlage 54, die das Sortieren des Füllstoffs übernimmt, und eine Rohrleitung 52 umfasst, die das sortierte Füllstoftmaterial zwischen Siebwasserbehälter 10 und Speisepumpe 120 leitet. Durch diese Anordnung wird sichergestellt, dass nur wirklich zu große Füllstoftpartikel aus dem Füllstoffstrom entfernt werden und entweder vollständig aus dem System entfernt oder zurück zur Dispersionsstufe geleitet werden. Somit wird durch diese Anordnung das Rejektieren von recht großen Füllstoffpartikeln verhindert, die noch immer deutlich dünner als das Papier sind, welches Rejektieren im Fall einer konventionellen Fliehkraftreinigungsanlage nach dem Stand der Technik normal wäre. Als Speisepumpe 120 wird eine Propellerpumpe eingesetzt, die eine ausreichende Förderhöhe erzeugt, zumindest dann, wenn es z. B. keine Fliehkraftreinigungsanlage gibt, die einen Strömungswiderstand zwischen Pumpe 120 und Gasabscheidebehälter 16 erzeugt. Und wie bereits festgestellt wurde, kann die Speisepumpe in einigen Fällen, die vom Schutzumfang der Erfindung nicht erfasst werden, durch die Vakuumvorrichtung des Gasabscheidebehälters ersetzt werden, welche Vakuumvorrichtung die für die Beförderung des Papierstoffs erforderliche Druckdifferenz erzeugt. 2 provides a solution according to a preferred embodiment of the invention in connection with a conventional white water tank 10 according to the prior art. In the solution of the figure are three pipes 40 . 42 and 44 with the white water tank 10 connected, each pipe introducing different pulp into the white water tank. Any pipeline 40 - 44 is with their own centrifugal cleaning system 46 . 48 , respectively 50 connected. However, it must be stated that centrifugal cleaning is by no means the only sorting possibility, because pressure screens of the new type, which are preferably provided with slotted drums, are very well suited for the final sorting of different fiber fractions. It should also be noted that it is also possible to connect all of the said pipelines to one another, with different types of material in front of the white water tank, e.g. B. mixed together in a special mixing container, from where the pulp is passed into a so-called machine chest used as a buffer container. Of course, this type of mixture requires appropriate dosage, which is not described in more detail in this text, because it is assumed that everyone in the field is normally familiar with it. In this embodiment of the invention, each centrifugal cleaning system 46 - 50 assumed that they are preparing their own type of fabric, e.g. B. so that the arrangement 46 the rejects from the reject pulper of the paper machine, arrangement 48 Waste paper stock and arrangement 50 processed fresh fiber. Furthermore, the figure shows a pump in connection with each centrifugal cleaning system, with which pumps the various substances through the / the cleaner in the white water tank 10 be introduced. However, the pumps can be arranged remarkably further from the cleaner (s) in the process. Different treatment devices can even be arranged between the pump and the cleaner (s). With this arrangement, each type of substance can be processed as optimally as possible, which means that each cleaner can be selected and operated with regard to optimal sorting of the type of substance concerned. After the cleaners shown in the figure, the process can include various intermediate containers, pumping processes or other devices required for the preparation of the respective material fraction. Furthermore, the embodiment of the figure represents a filler preparation arrangement, which is a mixing / dispersion container 56 , a feed pump 58 for filler slurry and a centrifugal cleaning system 54 that takes over the sorting of the filler, and a pipeline 52 that includes the sorted filler material between white water tanks 10 and feed pump 120 passes. This arrangement ensures that only really large filler particles are removed from the filler stream and either completely removed from the system or directed back to the dispersion stage. This arrangement prevents the rejection of quite large filler particles which are still significantly thinner than the paper, which rejection would be normal in the case of a conventional centrifugal cleaning system according to the prior art. As a feed pump 120 a propeller pump is used, which generates a sufficient head, at least when it z. B. there is no centrifugal cleaning system that has a flow resistance between the pump 120 and gas separation tank 16 generated. And, as has already been stated, in some cases, which are not within the scope of the invention, the feed pump can be replaced by the vacuum device of the gas separation container, which vacuum device generates the pressure difference required for the conveyance of the paper stock.

3 stellt eine Lösung gemäß einer zweiten bevorzugten Ausführungsform der Endung dar. Sie bezieht sich auf eine neue Art Siebwasserbehälter 100, der im Wesentlichen in der Maschinenebene der Papierfabrik angeordnet ist (der größte Teil des Siebwasserbehälters ist oberhalb der Oberfläche der Maschinenebene und der Wasserstand ist deutlich oberhalb der Oberfläche der Maschinenebene), in welchen Behälter die Faserfraktionen über Rohrleitungen 40–44 eingebracht werden, und der einen Füllstand in der Ebene S₁₀₀ hat. Die Figur stellt durch strichlierte Linie einen Siebwasserbehälter 10 nach dem Stand der Technik dar, der in der Bodenebene der Fabrik angeordnet ist und ein Oberflächenniveau in der Ebene S₁₀ hat, und eine Speisepumpe 12. In einigen Fällen ist die Höhendifferenz zwischen den Oberflächenniveaus von S₁₀₀ und S₁₀ mehrere Meter, besonders in Fällen, wo die Siebwassergrube unter der Siebpartie der Papiermaschine angeordnet ist, wobei sich die Höhendifferenz direkt als extra Verbrauch von Pumpenergie bei einer Anordnung nach dem Stand der Technik berechnen lässt. Außerdem bewirkt ein großer Siebwasserbehälter seine eigene Verzögerung in der Funktion des Prozesses. Bei der Lösung gemäß der Figur ist die Höhendifferenz dh zwischen den Oberflächen von Siebwasserbehälter 100 und Gasabscheidebehälter 16 weniger als 9 Meter, bevorzugt weniger als 6 Meter, geeigneterweise 2–4 Meter, wobei die Förderhöhen-Anforderung der Pumpe 120 so niedrig ist, dass die Anwendung einer Propellerpumpe vollständig ermöglicht wird. 3 represents a solution according to a second preferred embodiment of the extension. It relates to a new type of white water tank 100 , which is essentially located in the machine level of the paper mill (most of the white water tank is above the surface of the machine level and the water level is clearly above the surface of the machine level), into which tank the fiber fractions are located via pipelines 40 - 44 be introduced, and which has a fill level in the level S ₁₀₀ . The figure represents a white water tank with a broken line 10 according to the prior art, which is arranged in the floor level of the factory and has a surface level in the level S ₁₀ , and a feed pump 12 , In some cases the height difference between the surface levels of S ₁₀₀ and S _{10 is} several meters, especially in cases where the white water pit is arranged under the wire section of the paper machine, the height difference being able to be calculated directly as an additional consumption of pump energy in an arrangement according to the prior art. In addition, a large white water tank causes its own delay in the functioning of the process. In the solution according to the figure, the height difference is that between the surfaces of the white water tank 100 and gas separation tank 16 less than 9 meters, preferably less than 6 meters, suitably 2-4 meters, with the pump head requirement 120 is so low that the use of a propeller pump is fully possible.

Zum Obigen sei zu bemerken, dass obwohl die Erfindung im Zusammenhang mit dem Kurzen Kreislauf der Papiermaschine ohne Fliehkraftreinigungsanlage beschrieben worden ist, dies nur eine besondere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist. Das heißt, das Verfahren und die Vorrichtung gemäß der Erfindung lassen sich auch in einem Kurzen Kreislauf anwenden, wo die Fliehkraftreinigungsanlage in der traditionellen Position angeordnet ist. Bei einer Ausführungsform dieser Art gehen nur einige Vorteile verloren, die erreichbar wären, wenn eine Ausführungsform vollständig gemäß der Erfindung angewandt würde. Trotzdem bringt der Einsatz einer Propellerpumpe gemäß der Erfindung solche bemerkenswerte Vorteile bei allen Anwendungen, dass der Einsatz derselben stets begründet ist.Regarding the above, it should be noted that although the invention is related to the short cycle of Paper machine without centrifugal cleaning system has been described is, this is only a special embodiment of the method according to the invention is. This means, the method and the device according to the invention can be also apply in a short circuit where the centrifugal cleaning system is arranged in the traditional position. In one embodiment of this kind, only a few advantages that would be achievable are lost one embodiment Completely according to the invention would be applied. Nevertheless, the use of a propeller pump according to the invention brings such remarkable benefits in all applications that use the same always justified is.

Wie oben zu ersehen ist, hat man ein neues Verfahren zur Vorbehandlung von der Papiermaschine zugeführtem Papierstoff entwickelt, welches Verfahren viele Unzulänglichkeiten und Nachteile beim Stand der Technik eliminiert und Probleme löst, die die Anwendung von Zulaufsystemen nach dem Stand der Technik gestört haben. Zum Obigen sei jedoch zu bemerken, dass die in den verschiedenen Ausführungsformen beschriebenen neuartigen Eigenschaften unabhängig und nicht unbedingt in der Verbindung, wo sie oben präsentiert wurden, angewandt werden können.As can be seen above, one has a new process for the pretreatment of paper stock fed to the paper machine developed which process has many shortcomings and disadvantages eliminated in the prior art and solving problems that the application of feed systems disturbed according to the prior art to have. Regarding the above, however, it should be noted that the in the various embodiments described novel properties independently and not necessarily in the connection where it is presented above were applied.

Claims

Process for the pretreatment of paper stock, in which process paper stock is either completely or at least largely by means of a gas separation tank feed pump ( 12 . 120 ) in a gas separation container ( 16 ) and from there by a fan pump ( 18 ) to the headbox ( 22 ) a paper machine ( 24 ) is fed, characterized in that the paper stock in the gas separation container ( 16 ) from a white water tank ( 100 ) is conveyed, which is arranged in the paper machine plane K, and the paper stock in the gas separation container ( 16 ) by a propeller pump ( 12 ) is given, which is arranged in the paper machine plane (K).

Pulp pretreatment process according to claim 1, characterized in that before being transported into the gas separation container ( 16 ) at least the filler fraction and fiber fraction from the fractions forming the pulp are treated separately in their own sorting stages to remove contaminants from the fractions, after which the fractions are combined to form pulp.

Pulp pretreatment process according to claim 1, characterized in that various contained in the paper stock Fibrous grades (e.g. VF, DIP, BR) each separately in their own Sorting levels are treated.

Pulp pretreatment process according to claim 2 or 3, characterized in that in the sorting steps centrifugal cleaning is used.

Pulp pretreatment process according to claim 2 or 3, characterized in that in the sorting levels Pressure sorter is used.

Pulp pretreatment method according to claim 1, characterized in that the pulp by means of a propeller pump ( 12 ) in the gas separation tank ( 16 ) directly from the white water tank ( 10 ) is fed without using special cleaning.

Device for pretreating paper stock, which device has at least one gas separation tank feed pump ( 12 ), a gas separation tank ( 16 ), a fan pump ( 18 ) and a headbox ( 22 ) a paper machine ( 24 ), characterized in that the white water tank ( 100 ) and the feed pump ( 120 ) are arranged in the machine plane K; and the feed pump of the gas separation tank ( 16 ) a propeller pump ( 120 ) with which the paper stock from the white water container ( 10 ) or the like in the gas separation tank ( 16 ) is fed.

Device according to claim 7, characterized in that it is in the process sequence upstream of the gas separator tank feed pump ( 120 ) both means ( 54 ) for sorting the filler slurry as well as agents ( 46 . 48 . 50 ) for sorting the pulp.

Device according to claim 8, characterized in that the sorting means for filler slurry have a centrifugal cleaning arrangement ( 54 ) include.

Device according to claim 8, characterized in that the fiber sorting means a centrifugal cleaning arrangement ( 46 . 48 . 50 ) include.

Device according to claim 8, characterized in that the fiber sorting agent comprise a pressure sorter.

Device according to claim 8, 10 or 11, characterized in that the fiber sorting means a special individual sorting device ( 46 . 48 . 50 ) for each type of fiber.

Device according to claim 10, 11 or 12, characterized in that the fiber sorting devices ( 46 . 48 . 50 ) in the process order in front of the white water tank ( 10 ) or the like, which in turn is arranged in front of the gas separation tank feed pump.

Device according to claim 7, characterized in that the gas separation container ( 16 ) with means for regulating the inlet pressure of the fan pump ( 18 ) is provided without an overflow.

Device according to claim 7, characterized in that the surface level difference between white water tank ( 100 ) and gas separation tank ( 16 ) is not more than 9 meters.