EP1126077A2 - Verfahren und Vorrichtung zur Stoffaufbereitung - Google Patents

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EP1126077A2
EP1126077A2 EP00125658A EP00125658A EP1126077A2 EP 1126077 A2 EP1126077 A2 EP 1126077A2 EP 00125658 A EP00125658 A EP 00125658A EP 00125658 A EP00125658 A EP 00125658A EP 1126077 A2 EP1126077 A2 EP 1126077A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
mixing tube
mixing pipe
individual components
main flow
pulp
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP00125658A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP1126077A3 (de
Inventor
Erwin Binder
Hartwig Fischer
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Voith Patent GmbH
Original Assignee
Voith Paper Patent GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Voith Paper Patent GmbH filed Critical Voith Paper Patent GmbH
Publication of EP1126077A2 publication Critical patent/EP1126077A2/de
Publication of EP1126077A3 publication Critical patent/EP1126077A3/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • DTEXTILES; PAPER
    • D21PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21FPAPER-MAKING MACHINES; METHODS OF PRODUCING PAPER THEREON
    • D21F1/00Wet end of machines for making continuous webs of paper
    • D21F1/66Pulp catching, de-watering, or recovering; Re-use of pulp-water
    • DTEXTILES; PAPER
    • D21PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21FPAPER-MAKING MACHINES; METHODS OF PRODUCING PAPER THEREON
    • D21F1/00Wet end of machines for making continuous webs of paper

Definitions

  • the invention relates to a method for producing a finished stock suspension for the production of a paper or Cardboard web by adding newly processed fiber and Filler with possibly different properties and / or composition to form a white water cycle, preferably the white water I cycle, in the constant part a paper or board machine.
  • a white water cycle preferably the white water I cycle
  • the Invention the constant part of a paper or Board machine.
  • a similar process for blending thick matter into one existing white water cycle and a similar constant Part is, for example, from published patent application DE 32 44 142 A1 ( ⁇ US 4,477,313) known.
  • Here is one in several subdivided white water cycle previously prepared Thick matter via a mixing pump the white water supplied added again and the resulting material suspension one Headbox fed.
  • This thick matter consists in known way from fiber and fillers that according to the specifications of the paper maker before feeding processed in the white water cycle, i.e. in predetermined mixing ratios in a mixing chest is merged and mixed.
  • Figure 1 (composed of the Figures la and 1b) is a schematic representation of this Stock preparation in the constant part of the paper or Cardboard machine shown, being used for mixing the individual components of the fibers and fillers open mixing chest and an open machine chest be provided in which the uniform mixing of the individual components takes place.
  • the inventor has recognized that it is possible to use the individual Components of the stock suspension of a paper or Cardboard machine directly into a white water circuit feed in, to mix the individual components now no mixing chest is necessary, just a mixing tube is used, the main flow through a white water cycle is formed in which the new prepared fiber and fillers as individual components and without mixing them together beforehand.
  • Speeds and speed ratios Mixing of the individual components takes place.
  • the inventor proposes a process for the production of a finished stock suspension for the production of a paper or cardboard web by admixing newly processed fiber and filler with possibly different properties and / or composition to form a white water cycle, preferably the white water I cycle, in the constant part of a paper - or cardboard machine with at least the following process steps: leading a white water recirculating from the paper or cardboard machine, in particular white water I, into an optionally angled mixing tube (30) with a main flow direction and injection of a large number of, preferably newly prepared, individual components of the fiber and / or filler into the mixing tube (30), the flow rate in the mixing tube (5) being greater than 0.2 m / s, preferably greater than 0.45 m / s, and the flow rates of the supplied suspension in a nozzle v D and the Hauptstr the area around the nozzle v U mung form a ratio of D v / v U between 3-15.
  • this method does not find a first one Premix the individual components into a thick material instead of the individual components of the fiber and fillers directly into a white water Mixing tube injected, and the mixing of each Components takes place directly in the white water itself, so that this then as a finished stock suspension Manufacturing process can be supplied.
  • An advantageous embodiment of the invention The procedure is that at least part of the remaining recirculating suspension from the paper or Cardboard machine production is mixed in the mixing tube, whereby it is particularly advantageous if the rest recirculating suspensions in the mixing tube downstream of the Injection of individual components can be supplied.
  • a is preferably angled mixing tube used because of the bend of the mixing tube additional secondary currents in the mixing tube arise that the mixing process in its uniformity promote significantly.
  • the individual components before bending of the mixing tube are supplied. Can continue advantageous after the remaining recirculating suspensions be fed to the bend of the mixing tube.
  • the relative quantitative ratio of the individual components with Fibers is regulated to each other.
  • the type of scheme can according to the known methods, either via a speed-controlled pump or via a valve throttling of the Throughput of a pump.
  • the relative Quantity ratio between the total amount of Individual components with fibers and the total amount of Individual components with filler is regulated.
  • Regulation of the proportions can after the exit of the Mixing tube concentration measurements of each Components, i.e. the substances to be regulated, take place and the measurement result in the control loop as a controlled variable be used.
  • a constant part of a paper or board machine which is characterized in that a mixing tube with a main supply for white water recirculating from the paper machine, preferably white water I, is provided and this forms a main flow in the mixing tube, further that a A large number of individual injections into the main flow are provided for all the individual components required to produce a final stock suspension, the free flow cross sections in the mixing tube (30) and in the individual injections (1-6) being designed such that the flow velocity in the mixing tube (30) is greater than 0.2 m / s, preferably greater than 0.45 m / s and the flow velocities of the supplied suspension in a nozzle v D and the main flow of the environment around the nozzle v U is a ratio of v D / v U between 3-15 form.
  • An advantageous embodiment of the mixing tube provides that the injection of the individual components in the direction of Main flow are arranged one after the other.
  • the mixing tube can advantageously be angled, in order to mix the to improve individual components.
  • an injection for accept material can also be made a deculator and / or a 2nd stage vertical classifier and / or other recycle of acceptable substances are provided.
  • the injection of the individual components before the Injection of accept from a deculator and / or from a Vertical classifier 2nd stage and / or other Acceptable material recirculation is arranged. It is too advantageous the injection of the individual components before Bending the mixing tube and the injection of accepted material from a deculator and / or from a vertical classifier 2. Level and / or other material recirculation after the Angling the mixing tube is arranged
  • Figure 1 is composed of Figures la and 1b and shows the constant part of a paper or board machine, according to the prior art, each of the Middle part of the overall figure on the two figures 1a and 1b you can see.
  • FIG. 1 therefore shows that known in the prior art constant part of a paper or board machine for the Preparation of stock suspension for delivery to one Sectionally headed and volume-controlled headbox 17.
  • TMP Thermo mechanical pulp
  • DIP deinked paper
  • Filter waste via line 4 color and / or Chemicals via line 5 and filler via line 6.
  • the mixing chest 7 is for uniform mixing of the individual components and the desired one Processed thick matter.
  • the individual supply lines 1 to 6 have Control mechanisms that determine the quantitative relationships of the individual Adjust the components in the desired way to get the to achieve the correct final composition of the thick matter.
  • the thick matter produced in the mixing chest 7 is then passed into the machine chest 8, from where he the White water I container 9 is supplied.
  • a stock suspension with a slightly lower concentration will also from the Deculator Cleaner system via the supply line 15 to another vertical classifier 12 and from there via the Feed line 16 fed to the substance on run 17.
  • the two are different in the headbox 17 Concentrated stock suspensions, sectionally controlled, mixed and transferred to the wet section 18.
  • a measuring frame 28 is provided Information about the mass cross profile, the mass longitudinal profile and the ash content of the paper web produced collects and for the regulation of the composition of the White water is available.
  • the returned white water I 38 is fed into the mixing tube 30 initiated and in a main flow direction along the Center line 47 of the mixing tube 30 guided.
  • the individual components TMP are then in the mixing tube 30 via supply line 1, DIP via supply line 2, Committee from the paper or board machine over the Feed line 3, filter return material via feed line 4, finally paint and chemicals via the feed line 5 and filler supplied via the feed line 6.
  • the individual components are supplied here as examples in the vertical section of the mixing tube 30, in front of it Angling into the horizontal section.
  • the Supply via a nozzle 35 of accept material 36 from the deculator and accept material 37 from the vertical classifier 2nd stage. Because of the bending of the mixing tube becomes secondary currents generates a particularly good mix of each Components of the suspension cause.
  • Mixing tube 30 is the stock suspension via a feed pump 39 fed to a downstream classifier 44 and the Gutstoff 45 from the classifier the Deculator Cleaner system fed while the classifier return 46 of the processing is redirected.
  • the Control system 40 has a predetermined quantity ratio for the Components TMP, DIP, rejects and filter waste so that these components always in the specified proportions are supplied, with too low a concentration of fiber the total amount of these fiber over the Control system 40 can be increased or vice versa decreased.
  • control system 40 controls the addition of color and chemicals via control line 43.5, the can optionally be divided again to form the mixture to determine the individual chemicals.
  • control system 40 also controls that amount of filler supplied via control line 43.6, corresponding to that measured by the sensor 50 Concentration of filler in the finished stock suspension.
  • the optimal mixing takes place when the free flow cross sections of the mixing tube 30 and the respective nozzle 51 are designed such that the flow velocity v H in the mixing tube (30) is greater than 0.2 m / s, preferably greater than 0.45 m / s and the flow velocities of the supplied suspension in a nozzle v D and the main flow of the surroundings around the nozzle v U form a ratio of v D / v U between 3-15.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Herstellungsverfahren für Stoffsuspension durch Zumischen von neu aufbereitetem Faser- und Füllstoff zu einem Siebwasserkreislauf und einen konstanten Teil einer Papiermaschine mit einem Mischrohr (30). Die Erfinderung ist dadurch gekennzeichnet, daß eine Vielzahl von einzelnen Eindüsungen (1-6) in das Mischrohr (30) zur Erzeugung einer endgültigen Stoffsuspension genutzt wird, wobei die freien Strömungsquerschnitte im Mischrohr (30) und in den einzelnen Eindüsungen (1-6) so gestaltet sind, daß die Strömungsgeschwindigkeit im Mischrohr (30) größer 0,2 m/s, vorzugsweise größer 0,45 m/s ist und die Strömungsgeschwindigkeiten der zugeführten Suspension in einer Düse vD und der Hauptströmung der Umgebung um die Düse vU ein Verhältnis von vD/vU zwischen 3-15 bilden. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer fertigen Stoffsuspension zur Herstellung einer Papier- oder Kartonbahn durch Zumischen von neu aufbereitetem Faser- und Füllstoff mit gegebenenfalls unterschiedlicher Beschaffenheit und/oder Zusammensetzung zu einem Siebwasserkreislauf, vorzugsweise dem Siebwasser I - Kreislauf, im Konstantteil einer Papier- oder Kartonmaschine. Außerdem betrifft die Erfindung den konstanten Teil einer Papier- oder Kartonmaschine.
Ein ähnliches Verfahren zur Zumischung von Dickstoff zu einem vorhandenen Siebwasserkreislauf und ein ähnlicher konstanter Teil ist beispielsweise aus der Offenlegungsschrift DE 32 44 142 A1 (≈ US 4,477,313) bekannt. Hier wird in einem mehrfach unterteilten Siebwasserkreislauf zuvor aufbereiteter Dickstoff über eine Mischpumpe dem zugeführten Siebwasser wieder zugegeben und die entstandene Stoffsuspension einem Stoffauflauf zugeführt. Dieser Dickstoff besteht also in an sich bekannter Weise aus Faser- und Füllstoffen, die entsprechend den Vorgaben des Papiermachers vor der Zuführung in den Siebwasserkreislauf aufbereitet, das heißt in vorherbestimmten Mischungsverhältnissen in einer Mischbütte zusammengeführt und gemischt wird.
Für die Aufbereitung eines solchen Dickstoffes wird bei den bekannten Papier- oder Kartonmaschinen im Konstantteil der Papier- oder Kartonmaschine ein erheblicher maschineller Aufwand betrieben. In der Figur 1 (zusammengesetzt aus den Figuren la und 1b) ist eine schematische Darstellung dieser Stoffaufbereitung im konstanten Teil der Papier- oder Kartonmaschine gezeigt, wobei für die Vermischung der einzelnen Komponenten der Faserstoffe und Füllstoffe eine offene Mischbütte und eine offene Maschinenbütte bereitgestellt werden, in denen die gleichmäßige Vermischung der einzelnen Komponenten stattfindet.
Eine solche Ausgestaltung des konstanten Teils einer Papier- oder Kartonmaschine, insbesondere der Stoffaufbereitung, ist sehr aufwendig und erfordert einen erheblichen Maschinen- und Platzbedarf, wodurch erhebliche Investitions- und Betriebskosten entstehen.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zu beschreiben, durch welches der Platzbedarf für die Dickstoffaufbereitung und Vermischung mit dem Siebwasser wesentlich reduziert werden kann, wobei gleichzeitig jedoch die Qualität und Gleichmäßigkeit der Vermischung der einzelnen Stoffsuspensionskomponenten gegenüber einem Verfahren mit Verwendung von Mischbütten zumindest gleichwertig sein soll. Ebenso ist es Aufgabe einen konstanten Teil einer Papier- oder Kartonmaschine anzugeben, mit dem das erfindungsgemäße Verfahren durchzuführen ist.
Die Aufgabe der Erfindung wird jeweils durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst.
Der Erfinder hat erkannt, daß es möglich ist, die einzelnen Komponenten der Stoffsuspension einer Papier- oder Kartonmaschine direkt in einen Siebwasserkreislauf einzuspeisen, wobei zur Vermischung der einzelnen Komponenten nun keine Mischbütte mehr notwendig ist, sondern lediglich ein Mischrohr verwendet wird, dessen Hauptströmung durch einen Siebwasserkreislauf gebildet wird, in den die neu aufbereiteten Faser- und Füllstoffe als Einzelkomponenten und ohne diese zuvor zusammenzumischen, eingeleitet werden. Hierbei ist von entscheidender Bedeutung unter welchen Geschwindigkeiten und Geschwindigkeitsverhältnissen die Vermischung der einzelnen Komponenten stattfindet.
Demgemäß schlägt der Erfinder ein Verfahren zur Herstellung einer fertigen Stoffsuspension zur Fertigung einer Papier- oder Kartonbahn durch Zumischen von neu aufbereitetem Faser- und Füllstoff mit gegebenenfalls unterschiedlicher Beschaffenheit und/oder Zusammensetzung zu einem Siebwasserkreislauf, vorzugsweise dem Siebwasser I - Kreislauf, im Konstantteil einer Papier- oder Kartonmaschine mit mindestens den folgenden Verfahrensschritten vor: Führen eines, aus der Papier- oder Kartonmaschine rezirkulierenden Siebwassers, insbesondere des Siebwassers I, in einem, gegebenenfalls abgewinkelten Mischrohr (30) mit einer Hauptströmungsrichtung und Eindüsung einer Vielzahl von, vorzugsweise neu aufbereiteten, Einzelkomponenten des Faser- und/oder Füllstoffes in das Mischrohr (30), wobei die Strömungsgeschwindigkeit im Mischrohr (5) größer 0,2 m/s, vorzugsweise größer 0,45 m/s ist und die Strömungsgeschwindigkeiten der zugeführten Suspension in einer Düse vD und der Hauptströmung der Umgebung um die Düse vU ein Verhältnis von vD/vU zwischen 3-15 bilden.
Bei diesem Verfahren findet also erfindungsgemäß kein erstes Vormischen der einzelnen Komponenten zu einem Dickstoff statt, sondern es werden die einzelnen Komponenten der Faser- und Füllstoffe direkt in ein von Siebwasser durchströmtes Mischrohr eingedüst, und die Durchmischung der einzelnen Komponenten findet direkt im Siebwasser selbst statt, so daß dieses dann als fertige Stoffsuspension dem Herstellungsprozeß zugeführt werden kann.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, daß zumindest ein Teil der restlichen rezirkulierenden Suspension aus der Papier- oder Kartonmaschinenproduktion im Mischrohr zugemischt wird, wobei es besonders vorteilhaft ist, wenn die restlichen rezirkulierenden Suspensionen im Mischrohr stromabwärts der Eindüsung von Einzelkomponenten zugeführt werden. Durch diese Maßnahme können praktisch alle Mischbütten, die bisher im Bereich einer Papier- oder Kartonmaschine im konstanten Teil notwendig waren, eingespart werden. Hierdurch reduziert sich auch das umgewälzte Volumen an Siebwasser wesentlich, da zumindest das Volumen der bisherigen Mischbütten wegfällt, so daß auch die Umstellungszeit zwischen verschiedenen Papiersorten wesentlich verkürzt werden kann.
Entsprechend dem Erfindungsgedanken wird vorzugsweise ein abgewinkeltes Mischrohr verwendet, da durch die Abwinkelung des Mischrohres zusätzliche Sekundärströme im Mischrohr entstehen, die den Mischprozeß in seiner Gleichmäßigkeit wesentlich fördern.
Entsprechend einem weitergehenden Gedanken der Erfindung wird vorgeschlagen, daß die Einzelkomponenten vor der Abwinkelung des Mischrohres zugeführt werden. Weiterhin können vorteilhaft die restlichen rezirkulierenden Suspensionen nach der Abwinkelung des Mischrohres zugeführt werden.
Durch diese Aufteilung der Zuführung von Faser- und/oder Füllstoffe beziehungsweise der restlichen rezirkulierenden Suspensionen im Mischrohr wird eine besonders gute und gleichmäßige Durchmischung der einzelnen Komponenten erreicht.
Entsprechend den Anforderungen an die Gleichmäßigkeit der Stoffsuspension wird weiterhin erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß das relative Mengenverhältnis der Einzelkomponenten mit Fasern zueinander geregelt wird. Die Art der Regelung kann entsprechend den bekannten Verfahren, entweder über eine drehzahlgeregelte Pumpe oder über eine Ventildrosselung des Durchsatzes einer Pumpe durchgeführt werden.
Es wird weiterhin vorgeschlagen, daß das relative Mengenverhältnis zwischen der Gesamtmenge der Einzelkomponenten mit Fasern und der Gesamtmenge der Einzelkomponenten mit Füllstoff geregelt wird. Für diese Regelung der Mengenverhältnisse können nach dem Ausgang des Mischrohres Konzentrationsmessungen der einzelnen Komponenten, das heißt der zu regelnden Substanzen, stattfinden und das Meßergebnis im Regelkreis als Regelgröße verwendet werden.
Zur Vermeidung von unerwünschten Faserwischen oder sonstiger unerwünschter Partikeln in der Stoffsuspension kann zwischen dem Mischrohr und dem Stoffauflauf eine Sortierung und/oder Sichtung der Stoffsuspension stattfinden.
Entsprechend dem Erfindungsgedanken wird auch ein konstanter Teil einer Papier- oder Kartonmaschine vorgeschlagen, der sich dadurch auszeichnet, daß ein Mischrohr mit einer Hauptzuführung für aus der Papiermaschine rezirkulierendem Siebwasser, vorzugsweise Siebwasser I, vorgesehen ist und dieses eine Hauptströmung im Mischrohr bildet, weiterhin daß eine Vielzahl von einzelnen Eindüsungen in die Hauptströmung für alle zur Erzeugung einer endgültigen Stoffsuspension benötigten Einzelkomponenten vorgesehen sind, wobei die freien Strömungsquerschnitte im Mischrohr (30) und in den einzelnen Eindüsungen (1-6) so gestaltet sind, daß die Strömungsgeschwindigkeit im Mischrohr (30) größer 0,2 m/s, vorzugsweise größer 0,45 m/s ist und die Strömungsgeschwindigkeiten der zugeführten Suspension in einer Düse vD und der Hauptströmung der Umgebung um die Düse vU ein Verhältnis von vD/vU zwischen 3-15 bilden.
Eine vorteilhafte Ausführung des Mischrohres sieht vor, daß die Eindüsung der Einzelkomponenten in Richtung der Hauptströmung gesehen nacheinander angeordnet sind.
Vorteilhaft kann das Mischrohr abgewinkelt ausgeführt sein, um aufgrund von Sekundärströmungen die Vermischung der einzelnen Komponenten zu verbessern.
Weiterhin kann zusätzlich eine Eindüsung für Gutstoff aus einem Deculator und/oder aus einem Vertikalsichter 2. Stufe und/oder sonstige Gutstoffrezirkulationen vorgesehen werden.
Bezüglich der Anordnung der Eindüsungen kann es auch günstig sein, wenn die Eindüsung der Einzelkomponenten vor der Eindüsung von Gutstoff aus einem Deculator und/oder aus einem Vertikalsichter 2. Stufe und/oder sonstiger Gutstoffrezirkulationen angeordnet ist. Auch ist es vorteilhaft die Eindüsung der Einzelkomponenten vor der Abwinkelung des Mischrohres und die Eindüsung von Gutstoff aus einem Deculator und/oder aus einem Vertikalsichter 2. Stufe und/oder sonstiger Gutstoffrezirkulationen nach der Abwinkelung des Mischrohres angeordnet ist
Als Einzelkomponenten können frische Faserstoffe (=TMP) und/oder Altpapier (=DIP) und/oder Ausschuß aus der Papiermaschine und/oder Filterrückstoff und/oder Farbe und/oder Chemikalien und/oder Füllstoff eingesetzt werden.
Zusätzliche Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispieles unter Bezugnahme auf die Zeichnungen.
Die Erfindung soll nächfolgend anhand der Zeichnungen näher erläutert werden. Es stellen im Einzelnen dar:
Figur 1a und 1b:
Bekannte Ausführung der Stoffaufbereitung in einer Papier- und Kartonmaschine;
Figur 2:
Beispielhafte Ausführung einer erfindungsgemäßen Stoffaufbereitung im konstanten Teil einer Papier- oder Kartonmaschine;
Figur 3:
Detaildarstellung einer Eindüsung im Mischrohr.
Die Figur 1 setzt sich zusammen aus den Figuren la und 1b und zeigt den konstanten Teil einer Papier- oder Kartonmaschine, entsprechend dem Stand der Technik, wobei jeweils der Mittelteil der Gesamtfigur auf den beiden Figuren 1a und 1b zu sehen ist.
Die Figur 1 zeigt also den im Stand der Technik bekannten konstanten Teil einer Papier- oder Kartonmaschine für die Aufbereitung von Stoffsuspension zur Zuführung an einen sektional stoffdichte- und volumengeregelten Stoffauflauf 17. Zu Beginn des konstanten Teils werden nacheinander frisch aufbereitete Einzelkomponenten des Dickstoffes über die Leitungen 1 bis 6 in eine Mischbütte 7 eingeleitet. Die Einzelkomponenten sind frischer Faserstoff (TMP = Thermo mechanical pulp) über die Leitung 1, aufbereitetes Altpapier (DIP = deinked paper) über die Leitung 2, aufbereiteter Ausschuß aus der Papiermaschine über die Leitung 3, Filterrückstoffe über die Leitung 4, Farbe und/oder Chemikalien über die Leitung 5 und Füllstoff über die Leitung 6.
In der Mischbütte 7 wird für eine gleichmäßige Vermischung der einzelnen Komponenten gesorgt und der gewünschte Dickstoff aufbereitet. Entsprechend dem Stand der Technik verfügen die einzelnen Zufuhrleitungen 1 bis 6 über Regelmechanismen, welche die Mengenverhältnisse der einzelnen Komponenten in der gewünschten Weise einstellen, um die richtige Endzusammensetzung des Dickstoffes zu erreichen.
Der in der Mischbütte 7 erzeugte Dickstoff wird anschließend in die Maschinenbütte 8 geleitet, von wo aus er dem Siebwasser I-Behälter 9 zugeführt wird.
Im Siebwasser I-Behälter 9 erfolgt dann die Verdünnung des Dickstoffes auf die gewünschte Konzentration und anschließend eine Zuführung der Stoffsuspension über die Leitung 13 zum Deculator Cleaner-System, in dem eine Entlüftung der neu hergestellten Stoffsuspension stattfindet. Vom Deculator Cleaner-System wird die Suspension über die Zufuhrleitung 14 nochmals über einen Vertikalsichter zur Reinigung zugeführt und dessen Gutstoff über die Leitung 26 zum Stoffauflauf 17 gebracht.
Eine Stoffsuspension mit etwas geringerer Konzentration wird ebenfalls vom Deculator Cleaner-System über die Zufuhrleitung 15 an einen weiteren Vertikalsichter 12 und von dort über die Zufuhrleitung 16 dem Stoff auf lauf 17 zugeführt. In bekannter Weise werden im Stoffauflauf 17 die beiden unterschiedlich konzentrierten Stoffsuspensionen sektional geregelt, gemischt und auf die Naßpartie 18 übertragen. Zur Regelung des gesamten Systems ist in bekannter Weise am Ende der Papier- oder Kartonmaschine ein Meßrahmen 28 vorgesehen, der Informationen über das Masse-Querprofil, das Masse-Längsprofil und den Aschegehalt der hergestellten Papierbahn sammelt und für die Regelung der Zusammensetzung des Siebwassers zur Verfügung steht.
Insgesamt erfordert der konstante Teil der Papiermaschine, besonders die Stoff zentrale 29 mit den Zuführungen 1 bis 5, die Mischbütte 7, die Maschinenbütte 8 und der Siebwasser I-Behälter 9 einen großen Platzbedarf und stellt damit einen enormen Faktor bezüglich der Investitions- und Betriebskosten der Papiermaschine dar.
Erfindungsgemäß wird nun versucht, diese Kosten durch eine Zusammenführung der einzelnen Teile in ein einziges Mischelement zu verringern, wobei jedoch gleichzeitig die Güte der entstehenden Stoffsuspension erhalten bleiben soll. Ein entsprechendes Verfahren und ein entsprechend ausgestatteter konstanter Teil der Papiermaschine ist in der Figur 2 dargestellt. Hier wird der gesamte gestrichelt umrahmte Bereich 48 aus der Figur 1 durch die Verwendung eines Mischrohres 30 konzentriert.
In das Mischrohr 30 wird das zurückgeführte Siebwasser I 38 eingeleitet und in einer Hauptströmungsrichtung entlang der Mittellinie 47 des Mischrohres 30 geführt.
In das Mischrohr 30 werden danach die Einzelkomponenten TMP über die Zufuhrleitung 1, DIP über die Zufuhrleitung 2, Ausschuß aus der Papier- oder Kartonmaschine über die Zufuhrleitung 3, Filterrückstoff über die Zufuhrleitung 4, schließlich Farbe und Chemikalien über die Zufuhrleitung 5 und Füllstoff über die Zufuhrleitung 6 zugeführt. Die Zuführung der einzelnen Komponenten erfolgt hier beispielhaft in der vertikalen Sektion des Mischrohres 30, vor seiner Abwinkelung in die horizontale Sektion.
Es ist darauf hinzuweisen, daß es im Rahmen der Erfindung liegt eine freie Auswahl der zuzuführenden Einzelkomponenten zu treffen, wobei die Auswahl der einzelnen Komponenten bezüglich ihrer Zusammensetzung und dem relativen Mengenverhältnis zueinander von dem herzustellenden Papier beziehungsweise Karton abhängig ist. Beispielsweise ist es auch möglich auf den Altpapieranteil oder auch den TMP-Anteil zu verzichten, wenn ein entsprechendes Endprodukt hergestellt werden soll.
Anschließend an die Abwinkelung des Mischrohres erfolgt die Zufuhr über eine Düse 35 von Gutstoff 36 aus dem Deculator und Gutstoff 37 aus dem Vertikalsichter 2. Stufe. Aufgrund der Abwinkelung des Mischrohres werden Sekundärströme erzeugt, die eine besonders gute Mischung der einzelnen Komponenten der Suspension bewirken. Anschließend an das Mischrohr 30 wird die Stoffsuspension über eine Förderpumpe 39 einem nachgeschalteten Sichter 44 zugeführt und der Gutstoff 45 aus dem Sichter dem Deculator Cleaner-System zugeführt, während die Sichterrückführung 46 der Aufbereitung wieder zugeleitet wird.
Zur Regelung des dargestellten Systems dient ein Regelsystem 40 (meist mit QCS = Quality Control System bezeichnet), welches über die Meßaufnehmer 49 und die Meßleitung 41 die notwendige Information über die Faserkonzentration erhält. Ebenso wird über den Meßaufnehmer 50 die Füllstoffkonzentration der fertigen Stoffsuspension gemessen und über die Meßleitung 42 zum Regelsystem 40 zugeführt. Das Regelsystem 40 hat ein vorgegebenes Mengenverhältnis für die Komponenten TMP, DIP, Ausschuß und Filterrückstoff, so daß diese Komponenten immer in dem vorgegebenen Mengenverhältnis zugeführt werden, wobei bei einer zu geringen Konzentration an Faserstoffen die Gesamtmenge dieser Faserstoffe über das Regelsystem 40 erhöht oder umgekehrt erniedrigt werden kann.
Zusätzlich steuert das Regelsystem 40 die Zugabe von Farbe und Chemikalien über die Regelleitung 43.5, die gegebenenfalls nochmals aufgeteilt sein kann, um die Mischung der einzelnen Chemikalien zu bestimmen.
Schließlich regelt das Regelsystem 40 auch noch die zugeführte Menge an Füllstoff über die Regelleitung 43.6, entsprechend der durch den Meßaufnehmer 50 gemessenen Konzentration an Füllstoff in der fertigen Stoffsuspension.
Zur Verdeutlichung der Strömungsverhältnisse im Bereich einer Eindüsung im Mischrohr ist diese Situation in der Figur 3 nochmals detailliert dargestellt. Hier ist gezeigt, wie die Hauptströmung im Mischrohr 30 in unmittelbarer Umgebung der Düse 51 der Eindüsung einer konzentrierten Einzelkomponente der Stoffsuspension mit einer Strömungsgeschwindigkeit vH die Düse 51 umspült, wobei aus der Düse 51 die Einzelkomponente mit der Strömungsgeschwindigkeit vD austritt und anschließend mit der Hauptströmung vermischt wird. Die optimale Vermischung findet dabei statt, wenn die freien Strömungsquerschnitte von Mischrohr 30 und der jeweiligen Düse 51 so gestaltet sind, daß die Strömungsgeschwindigkeit vH im Mischrohr (30) größer 0,2 m/s, vorzugsweise größer 0,45 m/s ist und die Strömungsgeschwindigkeiten der zugeführten Suspension in einer Düse vD und der Hauptströmung der Umgebung um die Düse vU ein Verhältnis von vD/vU zwischen 3-15 bilden.
Durch dieses erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße Ausführung des konstanten Teils wird es nun möglich, den gesamten Mischbereich im konstanten Teil der Papier- oder Kartonmaschine wesentlich zu vereinfachen und insbesondere den benötigten Raumbedarf stark zu reduzieren. Als positiver Nebeneffekt wird hierdurch auch erreicht, daß sich die Menge der umlaufenden Suspensionen wesentlich reduzieren, wodurch eine wesentlich schnellere Umstellung der Papiermaschine auf neue Papiersorten möglich ist.
Ergänzend wird darauf hingewiesen, daß die Merkmale der Erfindung nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
Bezugszeichenliste
1
Zuführung TMP (thermo mechanical pulp = frische Fasern)
2
Zuführung DIP (deinked paper = aufbereitetes Altpapier)
3
Zuführung Ausschuß aus der Papiermaschine
4
Zuführung Filterrückstoff
5
Zuführung Farbe/Chemikalien
6
Zuführung Füllstoff
7
Mischbütte
8
Maschinenbütte
9
Siebwasser I-Behälter
10
Deculator Cleaner-System
11
Vertikalsichter
12
Vertikalsichter
13
Zufuhrleitung vom Siebwasser I-Behälter zum Deculator Cleaner System
14
Zufuhrleitung vom Deculator Cleaner-System zum Vertikalsichter
15
Zufuhrleitung vom Vertikalsichter 14 zum Stoffauflauf
16
Zufuhrleitung vom Vertikalsichter 12 zum Stoffauflauf 17
17
sektional stoffdichtegeregelter Stoffauflauf (Module Jet Stoffauflauf)
18
Siebpartien
19
Rückleitung des Siebwasser I zum Siebwasser I-Behälter
20
Siebwasser II-Rückführung
21
Retentionsmittelregelung
22
Retentionsmittelbehälter
23
Füllstoffregelung
24
Füllstoffreservoir
25
Zufuhrleitung vom Retentionsmittelbehälter 22 zum Vertikalsichter 11
26
Zufuhrleitung vom Vertikalsichter 11 zum Stoffauflauf 17
27
Sortierung
28
Meßrahmen
29
Stoffzentrale
30
abgewinkeltes Mischrohr
31
drehzahlgeregelte Pumpe
32
Durchflußmesser
33
Drosselventil
34
Pumpe (konstante Drehzahl)
35
Eindüsung
36
Gutstoff aus Deculator
37
Gutstoff aus Vertikalsichter 2. Stufe
38
Siebwasser I
39
Förderpumpe
40
Regelsystem (Qualitätskontrollsystem)
41
Meßleitung für Faserkonzentration
42
Meßleitung für Füllstoffkonzentration
43.1
bis
43.6
Regelleitungen
44
Sichter
45
Gutstoffzufuhr zum Deculator Cleaner-System
46
Sichterrückführung
47
Mittellinie
48
Bereich
49
Meßaufnehmer
50
Meßaufnehmer
FFIC =
Durchflußverhältnisanzeigekontroller
FI =
Durchfluß-Meßaufnehmer
FT =
Durchflußtransmitter
HIC =
Handverstellung
LIA =
Niveau-Anzeige-Alarm
LIC =
Niveauanzeigekontroller
LT =
Niveau Transmitter
PI =
Druck-Meßaufnehmer
PT =
Druck-Transmitter
QIC =
Qualität (Asche-, Faserstoff-Dichte) - Anzeige-Regelung
QT =
Qualität (Asche-, Faserstoff-Dichte) - Meßaufnehmer
SIC =
Drehzahl-Anzeige-Regelung
vD
Strömungsgeschwindigkeit in einer Düse
vH
Hauptströmung der Umgebung einer Düse

Claims (16)

  1. Verfahren zur Herstellung einer fertigen Stoffsuspension zur Herstellung einer Papier- oder Kartonbahn durch Zumischen von neu aufbereitetem Faser- und Füllstoff mit gegebenenfalls unterschiedlicher Beschaffenheit und/oder Zusammensetzung zu einem Siebwasserkreislauf, vorzugsweise dem Siebwasser I - Kreislauf, im Konstantteil einer Papier- oder Kartonmaschine mit mindestens den folgenden Verfahrensschritten:
    1.1 Führen eines, aus der Papier- oder Kartonmaschine rezirkulierenden Siebwassers, insbesondere des Siebwassers I, in einem, gegebenenfalls abgewinkelten Mischrohr (30) mit einer Hauptströmungsrichtung und
    1.2 Eindüsung einer Vielzahl von, vorzugsweise neu aufbereiteten, Einzelkomponenten des Faser- und/oder Füllstoffes in das Mischrohr (30), wobei
    1.3 die Strömungsgeschwindigkeit im Mischrohr (30) größer 0,2 m/s, vorzugsweise größer 0,45 m/s ist und
    1.4 die Strömungsgeschwindigkeiten der zugeführten Suspension in einer Düse vD und der Hauptströmung der Umgebung um die Düse vU ein Verhältnis von vD/vU zwischen 3-15 bilden.
  2. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein Teil der restlichen rezirkulierenden Suspensionen (36, 37) im Mischrohr (30) zugemischt werden.
  3. Verfahren gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die restlichen rezirkulierenden Suspensionen (36, 37) im Mischrohr (30) stromabwärts der Eindüsung der Einzelkomponenten zugeführt werden.
  4. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Einzelkomponenten vor der Abwinkelung des Mischrohres (30) zugeführt werden.
  5. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die restlichen rezirkulierenden Suspensionen (36, 37) nach der Abwinkelung des Mischrohres (30) zugeführt werden.
  6. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das relative Mengenverhältnis der Einzelkomponenten mit Fasern zueinander geregelt wird.
  7. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das relative Mengenverhältnis zwischen der Gesamtmenge der Einzelkomponenten mit Fasern und der Gesamtmenge der Einzelkomponenten mit Füllstoff geregelt wird.
  8. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 6 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Regelung der Mengenverhältnisse über eine Konzentrationsmessung der zu regelnden Substanzen hinter dem Ausgang des Mischrohres (30) stattfindet.
  9. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Mischrohr (30) und dem Stoffauflauf (17) eine Sortierung und/oder Sichtung der Stoffsuspension stattfindet.
  10. Konstanter Teil einer Papier- oder Kartonmaschine, dadurch gekennzeichnet, daß ein Mischrohr (30) mit einer Hauptzuführung für aus der Papier- oder Kartonmaschine rezirkulierendem Siebwasser, vorzugsweise Siebwasser I (38), vorgesehen ist und dieses eine Hauptströmung im Mischrohr (30) bildet, weiterhin daß eine Vielzahl von einzelnen Eindüsungen (1-6) in die Hauptströmung für alle zur Erzeugung einer endgültigen Stoffsuspension benötigten Einzelkomponenten vorgesehen sind, wobei die freien Strömungsquerschnitte im Mischrohr (30) und in den einzelnen Eindüsungen (1-6) so gestaltet sind, daß die Strömungsgeschwindigkeit im Mischrohr (30) größer 0,2 m/s, vorzugsweise größer 0,45 m/s ist und die Strömungsgeschwindigkeiten der zugeführten Suspension in einer Düse vD und der Hauptströmung der Umgebung um die Düse vU ein Verhältnis von vD/vU zwischen 3-15 bilden.
  11. Konstanter Teil gemäß Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Eindüsung (1-6) der Einzelkomponenten in Richtung der Hauptströmung gesehen nacheinander angeordnet sind.
  12. Konstanter Teil gemäß einem der Ansprüche 10 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Mischrohr (30) abgewinkelt ausgeführt ist.
  13. Konstanter Teil gemäß einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich eine Eindüsung (35) für Gutstoff aus einem Deculator (36) und/oder aus einem Vertikalsichter 2. Stufe (37) und/oder sonstige Gutstoffrezirkulationen vorgesehen ist.
  14. Konstanter Teil gemäß dem Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Eindüsung (1-6) der Einzelkomponenten vor der Eindüsung (35) von Gutstoff aus einem Deculator (36) und/oder aus einem Vertikalsichter 2. Stufe (37) und/oder sonstiger Gutstoffrezirkulationen angeordnet ist.
  15. Konstanter Teil gemäß dem Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Eindüsung (1-6) der Einzelkomponenten vor der Abwinkelung des Mischrohres (30) und die Eindüsung (35) von Gutstoff aus einem Deculator (36) und/oder aus einem Vertikalsichter 2. (37) Stufe und/oder sonstiger Gutstoffrezirkulationen nach der Abwinkelung des Mischrohres (30) angeordnet ist.
  16. Konstanter Teil gemäß einem der Ansprüche 10 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß als Einzelkomponenten frische Faserstoffe (TMP) und/oder Altpapier (DIP) und/oder Ausschuß aus der Papiermaschine und/oder Filterrückstoff und/oder Farbe und/oder Chemikalien und/oder Füllstoff eingesetzt werden.
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