DE102006027596A1

DE102006027596A1 - Verfahren zum Entgasen von Faserstoffsuspensionen unter Verwendung eines Drucksortierers

Info

Publication number: DE102006027596A1
Application number: DE200610027596
Authority: DE
Inventors: Erwin Binder; Axel Gommel
Original assignee: Voith Patent GmbH
Current assignee: Voith Patent GmbH
Priority date: 2006-06-14
Filing date: 2006-06-14
Publication date: 2007-08-09

Abstract

Das Verfahren dient zum Entgasen von Faserstoffsuspensionen (S) unter Verwendung eines Drucksortierers (1). Dabei wird der Drucksortierer mit einem Entgasungsanschluss (4) versehen, der vorzugsweise zentral an das Gehäuse (2) des Drucksortierers (1) angeschlossen ist. Dieser Entgasungsanschluss (4) wird unter starken Unterdruck, z.B. zwischen 0,5 und 8 bar, gesetzt, wozu eine Vakuumpumpe (12) dient. Auf diese Weise gelingt es, den Gutstoff (A) des Drucksortierers (1) wirksam zu entlüften, was für die nachfolgenden Verfahrensschritte in vielen Fällen von Vorteil ist. Große aufwändige Entgasungsbehälter oder zusätzliche Entgasungspumpen können eingespart werden.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Bekanntlich werden seit längerer Zeit Drucksortierer zur Aufbereitung von Faserstoffsuspensionen, insbesondere in der Papier- und Zellstofferzeugenden Industrie an ihrem oben liegenden Deckel mit einer Entgasungsöffnung versehen. Durch diese Maßnahme wird verhindert, dass sich im oberen Teil eines Drucksortierers Luft und eventuell Leichtteile, wie Styropor, ansammeln können, was früher oder später zu Betriebsstörungen führen würde. In Folge des in einem Drucksortierer herrschenden Überdrucks gegenüber der Umgebung fließt durch diesen Entlüftungsanschluss eine Mischung aus Suspension und eben den genannten Gasen und Leichtteilen ab, kann also das Gehäuse des Drucksortierers verlassen. Diese einfache Maßnahme ist jedoch nicht ausreichend, um eine signifikante Entlüftung der Faserstoffsuspension zu bewirken. Aus diesem Grunde können die dem Sortierer nach geschalteten Aggregate durch die im Gutstoff enthaltene Luft mehr oder weniger in ihrer Funktion beeinträchtigt werden. Dabei sind z.B. zu nennen: Pumpen, Scheibenfilter, aber auch der Nassteil der Papiermaschine. Es gibt bereits Möglichkeiten, diese negativen Auswirkungen zu eliminieren oder zumindest zu reduzieren, indem eine Entgasungsvorrichtung nachgeschaltet wird, auf die hier nicht näher einzugehen ist, weil sie bekannt ist. Das bedeutet aber einen nicht unbeträchtlichen Mehraufwand, und zwar sowohl eine apparative als auch betriebsmäßige Verteuerung des ganzen Verfahrens.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein Verfahren zu schaffen, mit dem eine wirksame Entlüftung der durch einen Drucksortierer geleitete Faserstoffsuspension mit besonders einfachen Mitteln möglich ist.

Diese Aufgabe wird durch den Anspruch 1 gelöst.

Die Erfindung und ihre Vorteile werden erläutert an Hand von Zeichnungen. Dabei zeigen:
1 Prinzip der Erfindung in einem schematisch dargestellten Beispiel;
2 Draufsicht auf einen Drucksortierer mit tangentialem Einlauf;
3 Draufsicht auf einen Drucksortierer mit spiralförmigem Einlauf;
4 Schematisch: Ein Drucksortierer mit konischem Deckel.
1 zeigt in einem Anlagenschema die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens mit Hilfe eines Drucksortierers 1. Beim Betrieb dieses Drucksortierers 1 wird die zuströmende Faserstoffsuspension S in das Innere des Gehäuses 2 geführt. Sie gelangt zunächst in den Zulaufraum 9 im oberen Teil des hier dargestellten Drucksortierers 1, anschließend zum Sieb 3, welches hier als zylindrischer Siebkorb ausgeführt ist. Der Gutstoff A passiert die Sieböffnungen dieses Siebes 3 radial von innen nach außen (zentrifugale Fahrweise) und wird dann durch den Gutstoffauslass 6 aus dem Gehäuse herausgeführt. Das Abgewiesene, das also nicht das Sieb 3 passiert hat, verlässt das Gehäuse durch den Rejektauslass 7 als Rejekt R. Um ein Verstopfen des Siebes 3 zu vermeiden, ist hier ein rotierender Siebräumer 8 vorgesehen. Durch die Rotation des Siebräumers 8 wird die zugelaufene Faserstoffsuspension S in Rotation versetzt, was durch entsprechende Maßnahmen im Gehäuse 2, insbesondere bei der Ausgestaltung des Zulaufraumes 9 unterstützt werden kann. Das führt dazu, dass Gase, insbesondere Luft und eventuell vorhandene Leichtteile, wie etwa Schaumstoffe (Styropor) sich im Zentrum des Drucksortierers 1 anreichern und dann durch einen im Deckel 10 angebrachten Entgasungsanschluss 4 herausgeführt werden. Dieser Entgasungsanschluss 4 ist mit Vorteil im Zentrum des Drucksortierers 1 angeordnet, also entweder direkt mittig oder in geringem Abstand von der Mitte. Zur Verstärkung des Entgasungsvorganges wird an den Entgasungsanschluss 4 Unterdruck angelegt, wozu die Vakuumpumpe 12 dient. Hierzu kann mit Vorteil eine Wasserringpumpe verwendet werden, die an einem Wasserabscheider 11 angeschlossen ist, diesen also unter starken Unterdruck setzt. Dabei sind Unterdrücke zwischen 0,5 und 0,8 bar besonders zweckmäßig. Im Wasserabscheider 11 wird die Flüssigkeit F vom Gas G getrennt, wobei die Flüssigkeit F aus Wasser, Fasern und eventuell auch Leichtschmutz bestehen kann. Über eine Fallleitung 13, deren geodätische Höhe H der Wassersäule des angelegten Unterdrucks entspricht, kann diese Flüssigkeit F über ein Wasserschloss 14 z.B. in das System zurückgeleitet werden. Das ist insbesondere dann von Vorteil, wenn Fasern und wenig Schmutz enthalten sind. In anderen Fällen kann es sinnvoller sein, diese Flüssigkeit F als Rejekt zu behandeln, also in das Rejektsystem der Stoffaufbereitung zu führen. Der Einlass 5 für die zu entgasende Faserstoffsuspension S kann – wie 2 schematisch zeigt (keine Konstruktionszeichnung) – tangential an das Gehäuse des Drucksortierers 1 angeschlossen sein. In einem anderen in 3 angedeuteten Fall kann ein spiralförmiges Einlaufteil 15 dazu benutzt werden, die Faserstoffsuspension S optimal einzuführen, um die gewünschte Entgasungswirkung innerhalb des Drucksortierers 1 weiter zu verstärken. Ein solches Einlaufteil erfordert zwar einen Mehraufwand bei der Herstellung, dieser ist aber besonders dann gerechtfertigt, wenn der Drucksortierer zu einer wirksamen Stoffentlüftung verwendbar ist. Es gibt auch die Möglichkeit, den Spiraleinlauf dadurch zu vereinfachen, dass er nicht über den ganzen Umfang verläuft (3), sondern nur über einen Teil, z.B. über 180°.
In vielen Fällen kann man davon ausgehen, dass die Gasabscheidung bei einem für dieses Verfahren verwendeten Drucksortierer noch verbessert werden kann, wenn sich zwischen dem Zulaufraum 9 und dem Entgasungsanschluss 4 ein konvexer oder konischer Deckel 10' befindet (s. 4). Darin kann sich eine Rotationsströmung ausbilden, die auf Grund der Zentrifugalkräfte einen mittigen Gaskern hat, der mit dem Entgasungsanschluss 4 in Verbindung steht, an dem also der Unterdruck anliegt. Die Axialerstreckung K dieses Deckels 10' kann dann mindestens 50 % so groß sein wie der maximale Innendurchmesser D oder noch größer.
Mit diesem erfindungsgemäßen Verfahren ist es ohne weiteres möglich, den Luftgehalt der in den Drucksortierer 1 zugeführten Faserstoffsuspension S um 30 bis 50 % zu reduzieren, z.B. von 6 Vol-% Luft auf 3-4 %. Das bedeutet, dass ohne weitere aufwändige Entgasungsmaßnahmen die nachfolgenden Maschinen entlastet werden. So ist es z.B. möglich, in solchen Fällen ein nach geschaltetes Scheibenfilter beträchtlich kleiner zu bauen. Auch wenn der Gutstoff A des Drucksortierers 1 ohne weitere Entlüftung in den Former einer Papier- oder Kartonmaschine geleitet wird, kann das erfindungsgemäße Verfahren von besonderem Vorteil sein, weil bei geringerem Luftgehalt die Blattbildung und Entwässerung sehr viel günstiger abläuft, was der Papierqualität zu Gute kommt.

Claims

Verfahren zum Entgasen von Faserstoffsuspensionen (S) unter Verwendung eines Drucksortierers (1) mit mindestens einem rotationssymmetrischen, vorzugsweise zylindrischen oder konischen Sieb (3), durch dessen Öffnungen beim Betrieb des Drucksortierers (1) der akzeptierte Teil der Faserstoffsuspension als Gutstoff (A) hindurch tritt, während das Abgewiesene als Rejekt (R) davon getrennt abgeleitet wird, wobei außerdem durch einen Entgasungsanschluss (4) am Gehäuse (2) des Drucksortierers (1) Gas, insbesondere Luft, abgeleitet wird, dadurch gekennzeichnet, dass an den Entgasungsanschluss (4) ein Unterdruck angelegt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Unterdruck mindestens 0,5 bar, vorzugsweise mindestens 0,7 bar, insbesondere mindestens 0,8 bar, beträgt.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Unterdruck mittels einer Vakuumpumpe (12) erzeugt wird.
Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass als Vakuumpumpe (12) eine Wasserringpumpe verwendet wird.
Verfahren nach Anspruch 1, 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass aus dem Entgasungsanschluss (4) eine Mischung aus Wasser, Fasern und Gasen abgeleitet wird.
Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass in einem unter Unterdruck stehende Wasserabscheider (11) die Gase (G) aus der Mischung abgetrennt und aus dem Wasserabscheider (11) abgeleitet werden.
Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die abgetrennte Flüssigkeit (F) mittels einer Fallleitung (13) durch ein Wasserschloss (14) hindurch und dann in das die Fasersuspension führende System zurückgeleitet wird.
Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die abgetrennte Flüssigkeit (F) als Rejekt behandelt wird.
Verfahren nach einem der voran stehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Drucksortierer zentrifugal betrieben wird, indem die zugeführte Faserstoffsuspension (S) das Sieb (3) von radial innen nach außen durchströmt.
Verfahren nach einem der voran stehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Entgasungsanschluss (4) mit dem Zulaufraum (9) des Drucksortierers (1) hydraulisch verbunden ist.
Verfahren nach einem der voran stehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Entgasungsanschluss (4) im zentralen Bereich des Drucksortierers (1) angeordnet ist, vorzugsweise konzentrisch mit dem Sieb (3).
Verfahren nach einem der voran stehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zugeführte Faserstoffsuspension (S) in einen Zulaufraum (9) geführt wird und dass sich zwischen dem Zulaufraum (9) und dem Entgasungsanschluss (4) ein konvexer oder konischer Deckel (10') befindet, dessen Axialerstreckung (K) mindestens 50 %, vorzugsweise mindestens 80 %, seines maximalen Innendurchmessers (D) beträgt.
Verfahren nach einem der voran stehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Drucksortierer (1) senkrecht betrieben wird.
Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Entgasungsanschluss (4) am oberen Teil des Gehäuses (2) des Drucksortierers (1) angeschlossen ist.
Verfahren nach einem der voran stehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zu entlüftende Faserstoffsuspension (S) tangential in das Gehäuse (2) des Drucksortierers (1) zugeführt wird.
Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die tangential eingeführte Faserstoffsuspension (S) mit Hilfe eines spiralförmigen Einlaufteils (15) beschleunigt wird.
Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Strömungsquerschnitt im spiralförmigen Einlaufteil (15) des Gehäuses (2) in Strömungsrichtung abnimmt.
Verfahren nach einem der voran stehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Drucksortierer (1) ein Siebräumer (8) rotierend bewegt wird, der mit Hilfe von hydraulischen Druck- und/oder Saugstößen das Sieb (3) von Verstopfungen frei hält.