EP1609904A1 - Sekundärstofflöser für die Papierstoffaufbereitung - Google Patents

Sekundärstofflöser für die Papierstoffaufbereitung Download PDF

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EP1609904A1
EP1609904A1 EP05009274A EP05009274A EP1609904A1 EP 1609904 A1 EP1609904 A1 EP 1609904A1 EP 05009274 A EP05009274 A EP 05009274A EP 05009274 A EP05009274 A EP 05009274A EP 1609904 A1 EP1609904 A1 EP 1609904A1
Authority
EP
European Patent Office
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rotor
sekundärstofflöser
rotor blades
sieve
screen
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP05009274A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Wolfgang Mueller
Roland Reinhold
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
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Filing date
Publication date
Application filed by Voith Paper Patent GmbH filed Critical Voith Paper Patent GmbH
Publication of EP1609904A1 publication Critical patent/EP1609904A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21B—FIBROUS RAW MATERIALS OR THEIR MECHANICAL TREATMENT
    • D21B1/00—Fibrous raw materials or their mechanical treatment
    • D21B1/04—Fibrous raw materials or their mechanical treatment by dividing raw materials into small particles, e.g. fibres
    • D21B1/12—Fibrous raw materials or their mechanical treatment by dividing raw materials into small particles, e.g. fibres by wet methods, by the use of steam
    • D21B1/30—Defibrating by other means
    • D21B1/34—Kneading or mixing; Pulpers
    • D21B1/345—Pulpers

Definitions

  • the invention relates to a Sekundärstofflöser according to the preamble of claim 1.
  • the pulper results in a suspension that is pumpable or diluted to pumpability and which contains a relatively high proportion of impurities. It is therefore in many cases in one Secondary pulper of the type considered here further processed.
  • a secondary solubilizer will also referred to as a fiberizer.
  • the separating effect of the sieve causes the suspension within the Sekundärstofflösers enriched with impurities.
  • the contaminant-enriched content of the Sekundärstofösösers on a downstream sorting device e.g. a sieve drum or a Balancer, emptied.
  • the Sekundärstofflöser has essentially the task of coming from the pulper Further dissolve paper fiber suspension, so further shred the softened pieces of paper and to excrete at least some of the coarse impurities.
  • the secondary pulper is operated in the closed system, i. that he has no free surface for supplying the paper pulp to be dissolved.
  • the acting as a resolving rotor unfolds its effect together with the sieve, on the surface of which it is moved close by and that in certain cases can also be provided with attached strips.
  • This value usually lies the specific work transferred in the range of more than 10 kWh / to, often also over 20 kWh / to, this value, of course, depends on the nature of the stock to be processed and the therein dependent impurities is dependent.
  • the invention is based on the object to improve the known Sekundärstofflöser so that They can get along without disadvantages with a lower energy consumption.
  • the secondary pulper according to the invention with a flat energy-saving rotor equipped.
  • the features described in claim 1 cause the rotor to keep the strainer optimally free and at the same time achieve the desired resolving power Has effect.
  • Known rotors cause a considerable turnover in the housing of the Secondary pulper. This is advantageous if an increase in pressure is desired. on the other hand but this increases the energy consumption, can lead to higher wear and the formation of Spinning lead. This energy consuming circulation of the pulp suspension is the low secondary agent according to the invention.
  • a comparative experiment with a known rotor has shown that the specific work, based on the amount of solids at the accepts opening, with the subject invention about halves.
  • the known rotor used had at the outer edge of the six rotor blades about the same maximum thickness as the new rotor, but this decreased on the radial path inside up to 2.5 times, measured at a radial distance from the outer edge, the a quarter of the rotor outer diameter corresponded.
  • FIGS. 1 and 2 show in two views the rotor 4 designed according to the invention and the wire 5, with which the rotor 4 cooperates.
  • the plan view of Fig. 2 shows one with three Rotor blades 3 provided rotor 4 and the underlying sieve 5.
  • the sieve 5 is provided with a Variety of screen openings 10 provided, but which are shown only in FIG. 1.
  • In the radial Exterior 19 of the rotor blade 3 is measured perpendicular to the wire 5 thickness A of Rotor blade 3 relatively low. In the case shown here, it is about 4% of the Outside diameter D of the rotor 4.
  • the radial outer region 19 extends (with the small thickness A) over a relatively large part of the rotor blade, ie from the outer edge of the rotor.
  • the radial length L of this outer region 19 is then slightly smaller than half Outer diameter D of the rotor 4. In other cases, the radial length L may be even smaller but not smaller than a quarter of the outer diameter D of the rotor 4.
  • the thickness A of the rotor blade 3, as viewed in the circumferential direction of the rotor 4, may be profiled, e.g. to produce a desired hydraulic effect.
  • the thickness A in tightly tolerate radial direction, e.g. provide a maximum tolerance of 10% or they to keep constant.
  • the rotor 4 may be constructed so that the rotor blades 3 are mounted on a central part 2.
  • the front edge 9 of the rotor blades 3 is substantially rectilinear and closes tangentially to the middle part 2.
  • the straight front edge 9 has the suspension less than a curved edge and promotes the dissolution of the pulp, especially at low thickness A of the Rotor blades 3.
  • the leading edges 9 of the rotor blades 3 may be provided with wear protection edges 15, e.g. With welded hard metal strips, be provided.
  • the rotor 4 can be particularly economical produce when middle part 2 and rotor blades 3 are cut out of a plate. In this case In the central area would be a hub 17 for receiving the drive shaft 11 (Fig. 3) to be fastened.
  • these structural details are to be understood as a typical example only.
  • On the Sieve 5 processing strips 16 are attached (shown in Fig. 2 only two), by the resolution and Siebratien be improved.
  • the secondary pulper shown in Fig. 3 has for the pulp suspension S a central inlet 6 in the housing 14.
  • the rotor 4 keeps the sieve 5 of blockages and dissolves the added Pulp suspension S continues on.
  • the part of the suspension that has passed through the sieve 5 leaves the housing 14 through the Acceptance opening 7, while the rejected by the Rejektabiser. 8 is discharged.
  • the Sekundärstofflöser is equipped with a rotor 4, as he e.g. is shown in Fig. 1 and Fig. 2.
  • the invention can also be on a Sekundärstofflöser be realized whose sieve 5 'has the shape of a truncated cone, as shown in FIGS. 4 shows.
  • the rotor of this shape is adapted by the rotor blades 3 ' have the same or at least a similar cone angle ⁇ .
  • This special form of Secondary solubilizers may be more expensive to manufacture due to the conical shape of the sieve but heavy parts can be easily thrown off the area of the screen 5 '.

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Abstract

Der Sekundärstofflöser wird in der Papierstoffaufbereitung eingesetzt und weist ein geschlossenes Gehäuse auf, in dem sich ein z.B. ebenes Sieb (5) befindet. Das Sieb (5) hält zumindest einen Teil der Störstoffe zurück, die mit der zu verarbeitenden Papierstoffsuspension hineingelangt sind. Das Sieb wird durch einen Rotor (4) mit mehreren Rotorflügeln (3) von Verstopfungen frei gehalten, wobei die senkrecht zum Sieb (5) definierte Dicke (A) des radialen Außenbereiches (19) des Rotors (4) höchstens 10 % und die Länge (L) dieses Bereiches mindestens 25 % des Außendurchmessers des Rotors (4) beträgt. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft einen Sekundärstofflöser gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Bekanntlich werden in einem großen Umfang Papierrohstoffe zur Papierherstellung verwendet, welche einen mehr oder weniger großen Anteil an Störstoffen enthalten. Derartige Störstoffe sind überwiegend Kunststoffteile und -folien, Drähte, Glasscherben, Sand etc. Selbstverständlich sollen die Störstoffe möglichst vollständig entfernt werden. Zum einen, um die zur Bearbeitung benutzten Maschinen vor Verschleiß zu schützen und zum anderen wegen der Qualitätsanforderungen an das spätere Papier. Bewährt haben sich Verfahren, bei denen der Papierrohstoff zuerst in einem Stofflöser, z.B. bei einem Trockengehalt zwischen 4 und 8 % aufgelöst wird, indem der Papierrohstoff nach Vermischung mit Wasser durch mechanische Bearbeitung zerteilt wird, wobei ein großer Teil der Störstoffe seine Festigkeit beibehält.
Im Stofflöser entsteht eine Suspension, die pumpfähig ist oder bis zur Pumpfähigkeit verdünnt wird und die einen relativ hohen Anteil von Störstoffen enthält. Sie wird daher in vielen Fällen in einem Sekundärstofflöser der hier betrachteten Art weiterverarbeitet. Solch ein Sekundärstofflöser wird auch als Fiberizer bezeichnet. Durch das darin vorhandene Sieb hindurch können Faserbestandteile, welche keine groben Störstoffe mehr enthalten, als Gutstoff-Fraktionen abgezogen werden. Dabei ist das Sieb zumeist eben, es könnte aber auch kegelstumpfförmig sein. Die Trennwirkung des Siebes führt dazu, dass sich die Suspension innerhalb des Sekundärstofflösers mit Störstoffen anreichert. Üblicherweise wird in bestimmten Intervallen der störstoffangereicherte Inhalt des Sekundärstofflösers auf eine nachgeschaltete Sortiervorrichtung, z.B. eine Siebtrommel oder einen Wuchtschüttler, entleert.
Der Sekundärstofflöser hat im Wesentlichen die Aufgabe, die aus dem Stofflöser kommende Papierfasersuspension weiter aufzulösen, also die aufgeweichten Papierstücke weiter zu zerkleinern und zumindest einen Teil der groben Störstoffe auszuscheiden. Anders als im primären Stofflöser wird der Sekundärstofflöser im geschlossenen System betrieben, d.h. dass er keine freie Oberfläche zur Zuführung des aufzulösenden Papierstoffes aufweist. Der als Auflöseorgan fungierende Rotor entfaltet seine Wirkung zusammen mit dem Sieb, an dessen Oberfläche er dicht vorbei bewegt wird und das in bestimmten Fällen auch mit aufgesetzten Leisten versehen sein kann. In der Regel liegt die dabei übertragene spezifische Arbeit im Bereich von über 10 kWh/to, oft auch über 20 kWh/to, wobei dieser Wert natürlich von der Art des zu verarbeitenden Papierstoffes und der darin enthaltenen Störstoffe abhängig ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, die bekannten Sekundärstofflöser so zu verbessern, dass sie ohne Nachteile mit einem geringeren Energieverbrauch auskommen können.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 in vollem Umfang gelöst.
Abweichend von üblichen Sekundärstofflösern ist der erfindungsgemäße Sekundärstofflöser mit einem flachen Energie sparenden Rotor ausgestattet. Die im Anspruch 1 beschriebenen Merkmale führen dazu, dass der Rotor das Sieb optimal frei hält und gleichzeitig die gewünschte auflösende Wirkung hat. Bekannte Rotoren verursachen einen beträchtlichen Umtrieb im Gehäuse des Sekundärstofflösers. Das ist von Vorteil, wenn eine Druckerhöhung gewünscht wird. Andererseits erhöht das aber den Energieverbrauch, kann zu einem höheren Verschleiß und zur Bildung von Verspinnungen führen. Diese Energie verbrauchende Umwälzung der Faserstoffsuspension ist beim erfindungsgemäßen Sekundärstofflöser gering.
Ein Vergleichsversuch mit einem bekannten Rotor hat gezeigt, dass sich die spezifische Arbeit, bezogen auf die Feststoffmenge an der Gutstofföffnung, mit dem Erfindungsgegenstand etwa halbieren lässt. Der dabei verwendete bekannte Rotor hatte am äußeren Rand der sechs Rotorflügel etwa die gleiche maximale Dicke wie der neue Rotor, diese nahm aber auf dem radialen Weg nach innen bis auf den 2,5-fachen Wert zu, gemessen bei einem radialen Abstand vom äußeren Rand, der einem Viertel des Rotor-Außendurchmesser entsprach.
Die Erfindung und ihre Vorteile werden erläutert an Hand von Zeichnungen. Dabei zeigen:
Fig. 1
einen Rotor für einen erfindungsgemäß ausgestalteten Sekundärstofflöser im Schnitt an der Linie 1 der Fig. 2;
Fig. 2
den Rotor in Draufsicht;
Fig. 3
einen Sekundärstofflöser;
Fig. 4
ein konisches Sieb mit angepasstem Rotor.
In den Figuren 1 und 2 ist in zwei Ansichten der erfindungsgemäß ausgestaltete Rotor 4 dargestellt sowie das Sieb 5, mit dem der Rotor 4 zusammenwirkt. Die Draufsicht der Fig. 2 zeigt einen mit drei Rotorflügeln 3 versehenen Rotor 4 und das dahinter liegende Sieb 5. Das Sieb 5 ist mit einer Vielzahl von Sieböffnungen 10 versehen, die aber nur in der Fig. 1 eingezeichnet sind. Im radialen Außenbereich 19 des Rotorflügels 3 ist die senkrecht zum Sieb 5 gemessene Dicke A des Rotorflügels 3 relativ gering. In dem hier gezeigten Falle beträgt sie etwa 4 % des Außendurchmessers D des Rotors 4. Dabei erstreckt sich hier der radiale Außenbereich 19 (mit der geringen Dicke A) über einen relativ großen Teil des Rotorflügels, also vom Außenrand des Rotors 4 bis zur Nabe 17. Die radiale Länge L dieses Außenbereiches 19 ist dann etwas kleiner als der halbe Außendurchmesser D des Rotors 4. In anderen Fällen kann die radiale Länge L noch kleiner sein, aber nicht kleiner als ein Viertel des Außendurchmessers D des Rotors 4.
Die Dicke A des Rotorflügels 3 kann, in Umfangsrichtung des Rotors 4 gesehen, profiliert sein, z.B. um eine gewünschte hydraulische Wirkung zu erzeugen. Dagegen ist es günstig, die Dicke A in radialer Richtung eng zu tolerieren, z.B. eine Toleranz von maximal 10 % vorzusehen oder sie konstant zu halten.
Der Rotor 4 kann so aufgebaut sein, dass an einem Mittelteil 2 die Rotorflügel 3 angebracht sind. Dabei ist hier die Vorderkante 9 der Rotorflügel 3 im Wesentlichen geradlinig und schließt sich tangential an das Mittelteil 2 an. Die gerade Vorderkante 9 weist die Suspension weniger stark ab als eine gewölbte Kante und fördert die Auflösung des Papierstoffes, gerade bei geringer Dicke A der Rotorflügel 3. Die Vorderkanten 9 der Rotorflügel 3 können mit Verschleißschutzkanten 15, z.B. mit angeschweißten Hartmetallleisten, versehen sein. Der Rotor 4 lässt sich besonders wirtschaftlich herstellen, wenn Mittelteil 2 und Rotorflügel 3 aus einer Platte herausgeschnitten sind. In diesem Fall wäre im zentralen Bereich eine Nabe 17 zur Aufnahme der Antriebswelle 11 (Fig. 3) zu befestigen. Diese konstruktiven Angaben sind jedoch lediglich als ein typisches Beispiel zu verstehen. Auf dem Sieb 5 sind Bearbeitungsleisten 16 angebracht (in Fig. 2 nur zwei gezeigt), durch die Auflösung und Siebfreihaltung verbessert werden.
Der in Fig. 3 gezeigte Sekundärstofflöser hat für die Faserstoffsuspension S einen zentralen Einlauf 6 in das Gehäuse 14. Der Rotor 4 hält das Sieb 5 von Verstopfungen frei und löst die zugegebene Faserstoffsuspension S weiter auf. Der Teil der Suspension, der das Sieb 5 passiert hat, verlässt das Gehäuse 14 durch die Gutstofföffnung 7, während das Abgewiesene durch den Rejektabfluss 8 ausgeleitet wird. Erfindungsgemäß ist der Sekundärstofflöser mit einem Rotor 4 ausgestattet, wie er z.B. in Fig. 1 und Fig. 2 dargestellt ist.
Neben den gezeigten Beispielen mit ebenem Sieb 5, kann die Erfindung auch an einem Sekundärstofflöser realisiert werden, dessen Sieb 5' die Form eines Kegelstumpfes hat, wie die Fig. 4 zeigt. In einem solchen Falle wird auch der Rotor dieser Form angepasst, indem die Rotorflügel 3' den gleichen oder zumindest einen ähnlichen Kegelwinkel α aufweisen. Diese Spezialform von Sekundärstofflösern ist zwar aufwändiger in der Fertigung, in Folge der konischen Form des Siebes können aber Schwerteile leichter aus dem Bereich des Siebes 5' abgeschleudert werden.

Claims (13)

  1. Sekundärstofflöser für die Papierstoffaufbereitung mit einem geschlossenen Gehäuse (14), in dem sich ein vorzugsweise ebenes Sieb (5) befindet, das zumindest einen Teil der im Sekundärstofflöser verarbeiteten Suspension enthaltenen Störstoffe zurückhält und den überwiegenden Teil des Faserstoffes passieren lässt sowie ein angetriebener Rotor (4), welcher mehrere Rotorflügel (3, 3') aufweist, die am Sieb (5, 5') vorbei bewegbar sind, um es von Verstopfungen freizuhalten,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Rotorflügel (3, 3') jeweils einen radialen Außenbereich (19) haben, in dem ihre senkrecht zum Sieb (5) gemessene Dicke (A) höchstens 10 %, vorzugsweise höchstens 4 %, des maximalen Außendurchmessers (D) des Rotors (4) beträgt, wobei die radiale Länge (L) dieses Außenbereiches (19) mindestens ein Viertel des Außendurchmessers (D) des Rotors (4) lang ist.
  2. Sekundärstofflöser nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass, über die radiale Erstreckung gesehen, die Dicke (A) im Außenbereich (19) des Rotorflügels (3, 3') mit einer Toleranz von maximal 30 %, vorzugsweise maximal 10 %, konstant ist.
  3. Sekundärstofflöser nach Anspruch 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Anzahl der Rotorflügel (3, 3') zwischen zwei und vier, vorzugsweise drei, beträgt.
  4. Sekundärstofflöser nach einem der voranstehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Rotorflügel (3) an einem Mittelteil (2) angebracht sind und dass Rotorflügel (3) und Mittelteil (2) aus einer einzigen zusammenhängenden Platte bestehen, an der eine Nabe (17) zur Befestigung an der Antriebswelle (11) angebracht ist.
  5. Sekundärstofflöser nach einem der voranstehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Vorderkante (9) der Rotorflügel (3, 3') geradlinig ist.
  6. Sekundärstofflöser nach Anspruch 5,
    dadurch gekennzeichnet, dass sich die Vorderkante (9) der Rotorflügel (3) tangential an das Mittelteil (2) anschließt.
  7. Sekundärstofflöser nach einem der voranstehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass das Sieb (5) eben ist.
  8. Sekundärstofflöser nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
    dadurch gekennzeichnet, dass das Sieb (5') die Form eines Kegelstumpfes hat, dessen Kegelwinkel (α) mindestens 90°, vorzugsweise mindestens 120°, beträgt und dass die Stellung der Rotorflügel (3') der Form des Kegelstumpfes angepasst ist.
  9. Sekundärstofflöser nach einem der voranstehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Sieböffnungen (10) des Siebes (5) Löcher mit einem minimalen Durchmesser zwischen 8 und 20 mm, vorzugsweise zwischen 10 und 16 mm, sind.
  10. Sekundärstofflöser nach einem der voranstehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass das Sieb (5) an der dem Rotor (4) zugewandten Seite mit Arbeitsleisten (16) versehen ist.
  11. Sekundärstofflöser nach Anspruch 10,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Arbeitsleisten (16) auswechselbar sind.
  12. Sekundärstofflöser nach einem der voranstehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Vorderkanten (9) der Rotorflügel (3) mit Verschleißschutzkanten (15) versehen sind.
  13. Sekundärstofflöser nach einem der voranstehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass der Antrieb des Rotors (4) so ausgelegt ist, dass im Betrieb des Sekundärstofflösers die Außenenden der Rotorflügel (3, 3') mit einer Umfangsgeschwindigkeit zwischen 10 und 30 m/s, vorzugsweise zwischen 15 und 25 m/s, bewegt werden.
EP05009274A 2004-06-25 2005-04-28 Sekundärstofflöser für die Papierstoffaufbereitung Withdrawn EP1609904A1 (de)

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