EP1124002A2 - Screen for purification of fibrous pulp - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft einen Sortierer zur Reinigung einer Faserstoffsuspension, wobei ein zylindrisches Sieb vorgesehen ist.The invention relates to a sorter for cleaning a Fibrous material suspension, a cylindrical sieve being provided.
Sortierer sind in der Papierindustrie eingesetzte Maschinen zur Reinigung einer Stoffsuspension, die aus Wasser, Faserstoffen und Schmutzpartikeln besteht. Dabei wird ein Zulaufstrom über eine Siebvorrichtung geführt, wobei der Akzeptstrom, bestehend aus Wasser und Fasern, durch das Sieb hindurchströmt. Ein Teilstrom, genannt Rejektstrom, bestehend aus Wasser, Fasern und Schmutzstoffen, wird im allgemeinen an dem dem Zulaufstrom gegenüberliegenden Ende abgezogen. Somit erfolgt bei den Sortierern eine Auftrennung von in Flüssigkeit vorliegenden festen Partikeln. Im Gegensatz dazu wird bei der Filtration die Flüssigkeit vom Feststoff abgetrennt. Im allgemeinen ist ein derartiger Sortierer rotationssymetrisch ausgeführt und besteht aus einem Gehäuse mit einem tangential angeordneten Zulauf, einem zylindrischen Siebkorb, meist mit Löchern oder senkrechten Schlitzen versehen und einem sich drehenden Rotor. Die Aufgabe des Rotors besteht in der Freihaltung der Siebschlitze, was durch knapp an der Sieboberfläche rotierende Flügel erreicht wird. Der Akzeptstrom wird in einem sogenannten Akzeptraum, der oft konisch ausgeführt ist, gesammelt und an einer Stelle radial abgezogen. Der Rejekt-Strom wird im allgemeinen an der dem Zulauf gegenüberliegenden Seite des Siebkorbes in einem meist ringförmigen Rejektraum geführt und aus diesem tangential abgezogen. Ein derartiger Sortierer ist z.B. aus der US 4,268,381 bekannt. Der Nachteil dieser Sortiermaschinen besteht darin, daß durch einen relativ groß ausgeführten Rejektraum die Gefahr des Verstopfens bei geringen Strömungsgeschwindigkeiten auftritt. Weiters tritt eine ungleichmäßige Anströmung des Siebkorbes sowie ungleichmäßige Strömungsbedingungen im Akzeptraum, speziell im Bereich des Gutstoffaustritts, auf. Sorters are machines used for cleaning in the paper industry a stock suspension consisting of water, fibrous materials and Dirt particles exist. In this case, an inflow flow over a Screening device performed, the acceptance stream consisting of water and fibers flowing through the screen. A partial stream, called Reject flow, consisting of water, fibers and contaminants, is in the generally at the end opposite the feed stream deducted. The sorters are thus separated into Liquid present solid particles. In contrast, the Filtration separated the liquid from the solid. Generally is a Such sorter is rotationally symmetrical and consists of a Housing with a tangentially arranged inlet, a cylindrical one Sieve basket, usually provided with holes or vertical slots and a rotating rotor. The job of the rotor is to Keep the sieve slots free, which is due to the sieve surface being close to rotating wing is reached. The acceptance stream is in one so-called acceptance room, which is often conical, collected and deducted radially at one point. The reject stream is general on the opposite side of the strainer basket in one mostly ring-shaped reject space and tangential from it deducted. Such a sorter is e.g. known from US 4,268,381. The disadvantage of these sorting machines is that reject space of relatively large size increases the risk of constipation low flow velocities occur. Another occurs uneven flow to the strainer and uneven Flow conditions in the acceptance room, especially in the area of Acceptance of waste, on.
Ziel der Erfindung ist es daher, eine Verbesserung der Strömungsverhältnisse im Sortierer zu schaffen, um damit eine Verringerung der eingesetzten Energie bei gesteigerter Produktion und Schmutzabscheidung zu erreichen.The aim of the invention is therefore to improve the To create flow conditions in the sorter to create a Reduction of the energy used with increased production and To achieve dirt separation.
Die Erfindung ist daher dadurch gekennzeichnet, daß der Akzeptraum doppel-konisch ausgestaltet ist und sich in Strömungsrichtung der Faserstoffsuspension konisch erweitert. So wird eine gleichmäßige Strömungsgeschwindigkeit und damit optimale Energienutzung erzielt.The invention is therefore characterized in that the acceptance room is designed double-conical and in the flow direction Fiber suspension expanded conically. So it becomes even Flow velocity and thus optimal energy use achieved.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass sich der Akzeptraum ab der Mündung des Akzeptauslasses konisch zum Rejektauslass hin verjüngt. Dadurch kann eine gleichbleibende Strömungsgeschwindigkeit im gesamten Akzeptraum erreicht werden.An advantageous embodiment of the invention is characterized in that that the acceptance room is conical from the mouth of the acceptance outlet tapered towards the reject outlet. This allows a constant Flow speed can be achieved in the entire acceptance room.
Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß der Sortierer als Doppelmaschine ausgebildet ist.An advantageous development of the invention is characterized in that that the sorter is designed as a double machine.
Eine günstige Weiterbildung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß der Zulauf axial durch den Rotor erfolgt.A favorable further development of the invention is characterized in that that the inlet takes place axially through the rotor.
Eine günstige Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß der antriebsseitige Rotorteil in seiner Höhe gleich oder größer als der an- und durchgeströmte, der Antriebsseite abgewandte Rotorteil ist.A favorable embodiment of the invention is characterized in that that the drive-side rotor part in height equal to or greater than that flowed in and flowed through, the drive side facing away rotor part.
Eine günstige Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß der Zulauf mittig von der Seite erfolgt.A favorable embodiment of the invention is characterized in that that the inlet is in the middle from the side.
Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß der Akzeptauslaß zweifach vorgesehen ist. An advantageous development of the invention is characterized in that that the acceptance outlet is provided twice.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß der Sortierer liegend angeordnet ist.An advantageous embodiment of the invention is characterized in that that the sorter is arranged horizontally.
Eine günstige Weiterbildung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß zur Vorsortierung ein mit dem Rotor mitdrehender Siebkorb im Zulaufbereich vorgesehen ist, wobei auch im Vorsortierbereich rotierende Flügel vorgesehen sein können.A favorable further development of the invention is characterized in that that for presorting a screen basket rotating with the rotor in Inflow area is provided, with rotating also in the pre-sorting area Wings can be provided.
Eine günstige Weiterbildung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß am Rotor mehrere Flügel in der Höhe und/oder am Umfang verteilt vorgesehen sind.A favorable further development of the invention is characterized in that that several blades are distributed in height and / or circumference on the rotor are provided.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß im Zulaufbereich zwischen Rohrstutzen und dem Ende des Rotors ein stationärer Einbau vorgesehen ist, der rotationssymetrisch ausgeführt sein kann. Dadurch wird eine wesentliche Verbesserung der Strömungsverhältnisse und in weiterer Folge eine Verringerung der eingesetzten Energie erreicht.An advantageous embodiment of the invention is characterized in that that in the inlet area between the pipe socket and the end of the rotor stationary installation is provided, which is rotationally symmetrical can. This will significantly improve the Flow conditions and subsequently a reduction in used energy reached.
Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß der Einbau ein Kegel, ein Kegelstumpf, Halbkugel, Kugelsegment, Kugelschicht, Paraboloid oder zweischaliges Hyperboloid ist.An advantageous development of the invention is characterized in that that the installation of a cone, a truncated cone, hemisphere, spherical segment, Spherical layer, paraboloid or double-shell hyperboloid.
Eine günstige Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß bei einem Einbau als Kegel oder Kegelstumpf der Kegelwinkel α zwischen 10° und 60° beträgt.A favorable embodiment of the invention is characterized in that that when installed as a cone or truncated cone, the cone angle α is between 10 ° and 60 °.
Eine günstige Weiterbildung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Achse des Zulaufstutzens parallel zum Kegelmantel angeordnet ist. Dadurch kann die Strömung besser geführt werden und die Energieverluste weiter verringert werden. A favorable further development of the invention is characterized in that that the axis of the inlet nozzle is arranged parallel to the cone jacket is. This allows the flow to be guided better and the Energy losses can be reduced further.
Eine günstige alternative Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß der Einbau ein spiralförmiger Körper ist, wobei die Steigung der Spirale derart gewählt werden kann, daß die Strömungsgeschwindigkeit im Zulaufbereich über der gesamten Sortierkorbbreite konstant ist.A favorable alternative embodiment of the invention is thereby characterized in that the installation is a spiral body, the Slope of the spiral can be chosen such that the Flow velocity in the inlet area over the entire Sorting basket width is constant.
Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß der Einbau zentrisch angeordnet ist.An advantageous development of the invention is characterized in that that the installation is arranged centrally.
Die Erfindung wird nun im folgenden an Hand der Zeichnungen beispielhaft beschrieben, wobei Fig. 1 eine Ausgestaltung der Erfindung, Fig. 2 eine alternative Ausgestaltung der Erfindung, Fig. 3 eine Ausführung einer Doppelmaschine, Fig. 4 den Bereich für eine integrierte Vorsortierung, Fig. 5 ein Diagramm der Abhängigkeit der spezifischen Energie zur Siebdurchströmung und Fig. 6 ein Diagramm der Schmutzpunktreduktion zur Siebdurchströmung darstellt.The invention will now be described below with reference to the drawings described by way of example, FIG. 1 showing an embodiment of the invention, Fig. 2 shows an alternative embodiment of the invention, Fig. 3 shows an embodiment a double machine, Fig. 4 the area for an integrated Presorting, Fig. 5 is a diagram of the dependency of the specific Energy for sieve flow and Fig. 6 is a diagram of the dirt point reduction represents the sieve flow.
Fig. 1 zeigt einen Sortierer 1, dem durch einen Zulaufstutzen 2 eine
Faserstoffsuspension zur Reinigung zugeführt wird. Im Bereich des
Zulaufes ist ein Einbau 3 vorgesehen, der hier als Kegelstumpf dargestellt
ist. Die "Spitze" des Kegelstumpfes weist hier in Richtung des Rotors 4.
Zur optimalen Umlenkung beträgt der Flankenwinkel α des Kegelstumpfes
zwischen 10° und 60°. Die Faserstoffsuspension tritt in den Raum
zwischen Rotor 4 und Sieb 5 ein und wird durch das Sieb hindurch in den
Akzeptraum 6 gefördert. Das Gehäuse des Akzeptraumes ist
doppelkonisch ausgeführt, d.h., das Gehäuse verjüngt sich etwa ab der
Oberkante des Akzeptauslasses 7 konisch zum Rejektraum hin , wobei
der Winkel des Akzeptraumes für eine gleichbleibende
Strömungsgeschwindigkeit bei angenommener gleichförmiger
Ausströmung durch das Sieb ausgelegt ist. Fig. 1 shows a
Der Rotor 4 des Sortierers 1 ist dabei für eine gleichmäßige
Siebanströmung , die ein geringes Eindickverhalten über der Siebhöhe
bedingt, ausgelegt. Er weist die Form einer Parabel auf, so daß die
achsiale Strömungsgeschwindigkeit innerhalb des Siebkorbes bei
angenommener gleichförmiger Ausströmung durch das Sieb konstant
bleibt. Alternativ kann die Form des Rotors auch über eine Konusform
angenähert werden.The
Um das Rejekt entsprechend abführen zu können, wird der Rejektraum derart ausgestaltet, daß Strömungsgeschwindigkeiten größer 2,5 m / sek mit oder ohne zusätzlicher Einbringung von Rührenergie durch den Rotor vorliegen. Dadurch wird eine Verstopfung praktisch vermieden.In order to be able to discharge the reject accordingly, the reject space designed such that flow velocities greater than 2.5 m / sec with or without additional input of stirring energy by the rotor available. This practically prevents constipation.
Fig. 2 zeigt eine analoge Anordnung eines Sortierers 1, wobei hier der
Zulaufstutzen 2 so angeordnet ist, daß die Suspension parallel zur Wand
des Kegelstumpfes 3 zugeführt wird. Dadurch kann der Energieverlust,
der sonst bei Strömungsumlenkung vorhanden ist, vermieden werden.Fig. 2 shows an analog arrangement of a
Fig. 3 zeigt die Ausführung einer Topmaschine, wie sie für hohe
Produktionsleistungen ausgeführt wird. Dabei wird der Rotor z.B. als
Doppelparabel-Rotor 4, 4' oder Doppelkegelrotor ausgeführt. Auch der
Rejektabzug 8, 8' und der Siebkorb 5, 5' ist in zweifacher Ausfertigung
vorgesehen. Auch hier ist der Akzeptraum 6, 6' doppelkonisch ausgeführt,
d.h. wiederum, daß sich das Gehäuse ca. von der Oberkante des
Akzeptauslasses zum Rejektraum hin konisch verjüngt. Die Stoffsuspension
wird hier wiederum über den Zufuhrstutzen 2 zugeführt und in
der dargestellten Ausführungsform axial durch den Rotor geführt. Bei
dieser Art der Anströmung ist der antriebsseitige Rotorteil 4 in der Höhe
L1 gleich oder größer als der an- und durchgeströmte, der Antriebsseite
abgewandte Rotorteil 4' mit der Höhe L2. Die Suspension tritt im mittleren
Bereich durch Öffnungen 9 aus dem durchströmten Rotorteil 4' aus und
wird hier in beide Richtungen verteilt. Sie tritt wie bei einem einfachen
Sortierer durch den Siebkorb 5, 5' hindurch in den Akzeptraum
6, 6', der hier ebenfalls doppelkonisch ausgeführt ist. Das Rejekt
strömt sowohl nach oben als auch nach unten und wird hier in einem
Rejektraum 8, 8' aus der Maschine abgeführt. Bei einer anderen
Ausführungsform kann der Zulauf auch mittig von einer Seite her erfolgen.
Der Akzeptauslaß kann entweder zweifach, d.h. oben (7') bzw. unten (7)
oder auch einfach mittig angebracht sein. Die Sortiermaschine kann dabei
auch in liegender Form ausgeführt werden.Fig. 3 shows the execution of a top machine, as for high
Production performance is carried out. The rotor is e.g. as
Double
Fig. 4 zeigt nun den oberen Teil eines Sortierers 1 mit einer integrierten
Vorsortierung. Hierbei wird dem Sortierer 1 über den Zulaufstutzen 2 die
Faserstoffsuspension zugeführt. Um im Bereich der Vorsortierung eine
Schwerteilabscheidung durchzuführen, ist im oberen Bereich des
Sortierers 1 ein Vorsortierbereich 10 vorgesehen, in den die Suspension
durch ein Sieb 11 hindurchtritt. Damit können spezifisch schwere Teile
und großflächige Verunreingigungen, die aus verschmutzten bzw. hoch
verschmutzten Faserstoffen resultieren, gut entfernt werden. Außerhalb
des Siebes 11 läuft ein Rotor 12 mit, der mit dem Rotor 4 über einen
Fortsatz 13 verbunden ist. Die Schwerteile verlassen den
Vorsortierbereich durch einen Stutzen 14. Der Rotor 12 kann im
Vorsortierbereich 10 sowohl im Zulaufstrom (wie dargestellt) oder auch im
Akzeptstrom, der dann einer weiteren Feinsortierung im unteren Bereich
des Sortierers 1 zugeführt wird, laufen. Läuft der Rotor 12 im Zulaufstrom,
so werden durch die rotierenden Reinigungsflügel des Rotors 12 die stark
abrasiv wirkenden Schwerteile abgehalten auf der Oberfläche des
Siebes 11 aufzuschlagen und diese zu beschädigen.4 now shows the upper part of a
Hiebei werden die spezifisch schweren Teile nach außen zentrifugiert.
Damit wird einerseits eine längere Standzeit der Siebkörbe im
Vorsortierbereich erzielt, anderseits wird durch die gezielte Barriere mittels
Vorsortierkorb eine nachhaltige Abhaltung von Schwerteilen im
zentrifugalen Nachsortierbereich erreicht. Dies bewirkt, daß die Rotoren,
da sie im Gutstoff der ersten Stufe rotieren, länger an den Anlaufkanten
belastet werden, eine geringere Abrasion und Energieaufnahme aufweisen
und damit näher zur Sieboberfläche des Siebes 5 angestellt
werden können, ohne daß Beschädigungen des Rotors oder der Sieboberfläche
ausgelöst werden. Die getrennte Abführung von groben und
kleineren Verunreinigungen führt zur Leistungssteigerungen (Durchsatz
und Effektivitätssteigerung) gegenüber herkömmlichen Sortiermaschinen.
Für hohe Produktionsleistungen kann auch diese Variante mit einem
Doppelkegelrotor ausgeführt werden.The specifically heavy parts are centrifuged outwards.
On the one hand, a longer service life of the screen baskets in the
Pre-sorting area achieved, on the other hand, by means of the targeted barrier
Pre-sorting basket sustainable storage of heavy parts in the
centrifugal re-sorting area reached. This causes the rotors,
since they rotate in the first stage accept, longer at the leading edges
be loaded, have less abrasion and energy consumption
and thus closer to the screen surface of the
Fig. 5 zeigt das Diagramm des Energiebedarfs über die Siebdurchströmung, wobei hier eine Kurve für bisherige Sortierer und eine Kurve für den Sortierer gemäß der Erfindung mit einem kegeligen Einbau im Zulaufraum dargestellt ist.5 shows the diagram of the energy requirement over the sieve flow, with a curve for previous sorters and a Curve for the sorter according to the invention with a tapered installation is shown in the inlet area.
In Fig. 6 ist die Schmutzpunktreduktion über der Siebdurchströmung dargestellt. Hier ist erkennbar, daß durch einen kegeligen Einbau im Zulaufraum auch die Schmutzpunktreduktion wesentlich erhöht werden konnte, bei gleichzeitiger Senkung des spezifischen Energiebedarfs.In Fig. 6 is the dirt spot reduction over the sieve flow shown. It can be seen here that through a conical installation in Inlet space also the dirt point reduction can be increased significantly could, while lowering the specific energy requirement.
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DE4337243A1 (en) | Sorting unit for particulate material - has symmetrical rotary sieve within housing having inlet located at end furthest from rotating drum bearing particle conveyor wings. |
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