DE2011914B - Zellentrommelfilter zum Entwässern von Suspensionen - Google Patents

Description

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gegen den Mantel der Siebtrommel gerichtet ist, und zwar im Bereich zwischen der Abnahmestelle der fertigen Filterschicht und dem unteren Scheitelpunkt der Siebtrommel, vorzugsweise i;ahe der Eintauchstelle der Siebtrommel.

Es ist zwar an sich bekannt, bei nicht mit Fallrohren ausgerüsteten Trommelzellfiltern Zusatzflüssigkeit über kastenförmige in der Höhe verstellbare Einlaufvornchtungen zuzuführen. Hier soll jedoch durch das aufgesprühte Wasser der Filterkuchen abgewaschen werden.

Durch das bei der erfindungsgemäßen Bauweise mögliche Zuführen einer gewissen Menge Zusatzflüssigkeit in die Saugstellen erzielt man den Vorteil, daß die am Ende der genannten ersten Entwässerungsphase in den Saugzellen vorhandene Gesamtflüssigkeitsmenge genügend groß ist, um für die zweite Entwässerungsphase einen Unterdruck von der erforderlichen Höhe und Zeitdauer zu erzeugen. Somit erzielt man auch beim Eindicken von Holzschliff und ähnlichen schwer entwässerbaren Fasersuspensionen befriedigende Endtrockengehalte und hohe Durchsatzmengen, so daß auf die Verwendung der teueren Filter mit Vakuumpumpen verzichtet werden kann.

Die Erfindung kann auch vorteilhaft zum Eindicken leicht entwässerbarer Fasersuspensionen eingesetzt werden. In diesem Falle besteht durch das Zuführen von Zusatzflüssigkeit in die Saugzellen die Möglichkeit, die Fasersuspension dem Filter mit höherer Einlauf stoff dich te zuzuführen. Dadurch erzielt man bei gleich hohem Endtrockengehalt eine beträchtliche Steigerung der Durchsatzmenge des Filters.

Die erfindungsgemäße Bauweise erlaubt es schließ-Hch, das Filter durch Verändern der Zusatzflüssigkeitsmenge an wechselnde Suspensionsmengen und/ oder an Änderungen des Suspensionscharakters, z. B. der stoffdichte und der Entwässerungsfähigkeit, anzupassen. So wird man bei einer Erhöhung der Stoffdichte und bei einer Verringerung der Suspensionsmenge oder der Entwässerungsfähigkeit die den Saugzellen zugeführte Zusatzflüssigkeitsrienge erhöhen, und umgekehrt. Ein günstiger Mittelwert für die Zusatzflüssigkeitsmenge je Umdrehung der Siebtrommel und je Saugzelle ist diejenige Menge, die etwa einem Zehntel des Volumens einer Saugzelle entspricht. Der hierbei auftretende Verlust an der genannten geodätischen Höhendifferenz ist kleiner als 5⁰Io und somit vernachlässigbar klein.

Die genannte Zuführleitung kann ohne Schwierigkeiten auch nachträglich in den Trog eines Zellenfilters eingebaut werden; d.h., auch bei jedem vorhandenen Filter alter Bauweise können die obenerwähnten Vorteile gewonnen werden. Gelegentlich kommt es vor, daß bei einem vorhandenen Zellenfilter der Durchmesser der Fallrohre zu groß ist, so daß sich hierdurch in der zweiten Entwässerungsphase nur ein sehr geringer Unterdruck bildet. Auch in diesem Fall kann durch das Zuführen von Zu-Satzflüssigkeit in die Saugzellen Abhilfe geschaffen werden.

Aus der deutschen Patentschrift 591 468 ist zwar schon ein Zellenfilter bekannt, dessen Siebtrommel beim Rotieren zunächst in eine mit Wasser gefüllte Grube eintaucht, wobei sich die Saugzellen mit Wasser füllen, und sodann erst in einen die Suspension enthaltenden Behälter eintritt. Dieses Filter weist keine zur Erzeugung von Unterdruck in den Saugzellen dienenden Fallrohre auf, sondern benötig* hierzu eine Vakuumpumpe und gehört somii einer anderen Maschinengattung an als das Filter gemäß der vorliegenden Erfindung. Außerdem ist dieses bekannte Filter derart ausgebildet, daß die Saugzellen mit ihrer gesamten Länge in die genannte Grube eintauchen und dort während nahezu einem Drittel einer Trommelumdrehung verbleiben. Dadurch füllen sich die Saugzellen vollständig mit Wasser, was zwar für den Betrieb mit Vakuumpumpen vorteilhaft sein mag; denn bei diesen Filtern wird das Einströmen des" Filtrates in die Saugzellen überwiegend durch dan von der Vakuumpumpe erzeugten Unterdruck bewirkt. Bei einem Zellenfilter mit inneren Fallrohren wäre dagegen ein vollständiges Füllen der Saugzellen mit Wasser vor dem Beginn des Filtervorganges völlig falsch, weil dieses Wasser sofort auch die Fallrohre mit anfüllen würde, wodurch die für das Übertreten des Filtrats in die Saugzellen erforderliche geodätische Höhendifferenz verloren wäre.

Der Gegenstand der Erfindung wird dadurch vorteilhaft weitergebildet, daß die Mündung der Zuführleitung direkt unterhalb des Suspensionsspiegels im Trog angeordnet ist. Dadurch wird vermieden, daß das Durchströmen der Zusatzflüssigkeit durch das Sieb in die Saugzellen nicht durch bereits abgelagertes Fasermaterial behindert wird, wie dieb der Fall wäre bei Anordnung der Mündung in größerer Entfernung unterhalb des Suspensionsspiegels. Außerdem wird vermieden, daß von der Zusatzflüssigkeit unkontrollierbare Teilmengen wieder durch das Sieb hindurch in den Trog ausströmen, wie dies der Fall wäre bei Anordnung der Mündung oberhalb des Suspensionsspiegels.

Bei der einfachsten Ausführung der Zuführleitung weist diese ein Rohr mit einer gegen den Mantel der Siebtrommel gerichteten Ausströmöffnung auf. Die Zuführleitung kann auch aus einem Hauptrohr und mehreren an dieses angeschlossenen Zweigrohren mit je einer Ausströmöffnung gebildet sein. In weiterer Ausgestaltung der Erfindung weist die Zuführleitung an ihrem der Siebtrommel zugeordneten Ende eine Querschnittserweiterung, zweckmäßig in Form einer kastenförmigen Auslaufkammer, auf. Manchmal kommt es nämlich vor, daß die Höhe des Suspensionsspiegels im Trog infolge von Änderungen der zuströmenden Suspensionsmenge schwankt. Zwar weist der Trog des Zellentrommelfilters in der Regel eine Überlaufkante auf, um überschüssige Suspension wieder abzuführen. Der Suspensionsspiegel kann aber gelegentlich unter die Überlaufkante absinken. In diesem Falle würde eine mit verhältnismäßig kleinem Querschnitt ausgeführte Mündung der Zuführleitung aus der Suspension auftauchen, woraus sich Nachteile der oben geschilderten Art ergeben wurden. Wenn aber die Zuführleitung in ihrem Mündungsbereich, wie oben erwähnt, eine Querschnittserweiterung aufweist, so ist ihre Wirkung von Schwankungen des Suspensionsspiegels nicht beeinträchtigt.

Ein anderer Weg, Schwankungen des Suspensionsspiegels auszugleichen, ist dadurch gegeben, daß der Mündungsbereich der Zuführungsleitung höhenverstellbar ausgebildet ist. Dadurch kann die Lage des Mündungsbereiches der Zuführleitung ständig an einen veränderten Stand des Suspensionsspiegels angepaßt werden. Dabei ist es besonders vorteilhaft, zum selbsttätigen Konstanthalten des Abstandes zwi-

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sehen der Mündung der Zuführleitung und dem Sus- trommel 16 ist und die mit der Siebtrommel je einen

pensionsspiegel eine den Mündungsbereich der Zu- schmalen, durch einen Dichtungsring 21 abgedichte-

führleitung vertikal verschiebende Verstelleinrichtung ten Spalt bilden. Auf den Filtratssammelkammern 20

vorzusehen, die beispielsweise durch einen der Sus- ist eine im gleichen Drehsinn wie die Siebtrommel 16 pension zugeordneten Schwimmer betätigt ist. 5 rotierende Abnahmewalze 22 gelagert, welche das

Für das Eindicken bestimmter Suspensionsarten eingedickte Fasermaterial von der Siebtrommel 16

kann es zweckmäßig sein, den Mündungsbereich der auf eine Rutsche 23 überführt.

Zuführleitung als eine sich etwa horizontal über Zum Zuführen von Zusatzflüssigkeit in die Saug-

wenigstens einen Teil der Länge der Siebtrommel er- zellen 18 ist eine Zuführleitung 25, 26 vorgesehen streckende, vorzugsweise in die Suspension einge- io mit einer im Eintauchbereich der Siebtrommel 16 in

tauchte Rinne auszubilden. Diese Bauweise bietet das Innere des Troges 10 geführten Rohrleitung 25

auch den Vorteil, daß ein vertikales Verstellen des und mit einer an die Rohrleitung angeschlossenen

Mündungsbereiches der Zuführleitung bei veränder- kastenförmigen Auslaufkammer 26 sowie mit einer

tem Stand des Suspensionsspiegels nicht erforderlich als Drosselventil ausgebildeten Dosiereinrichtung 27. ist. 15 Die gegen die Siebtrommel 16 offene Seite der Aus-

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung des Zellen- laufkammer 26 bildet die Mündung der Zuführleitrommelnlters kann dadurch erfolgen, daß die Zu- tung; sie ist direkt unterhalb des Suspensionsspiegels füllleitung zur Abdichtung gegen die Suspension ein 30 angeordnet. Zur Abdichtung der Auslaufkammer ihre Mündung umsäumendes Spritzrohr aufweist, 26 gegen die Suspension ist die Mündung von einem dessen Austrittsöffnungen vorzugsweise als parallel so ringförmigen Spritzrohr 29 umsäumt; dessen Auszur Spritzrohrachse verlaufende Schlitze ausgebildet trittsöffnungen sind als parallel zur Spritzrohrachse sind. Durch dieses Spritzrohr kann Sperrflüssigkeit verlaufende Schlitze 31 ausgebildet. Über eine Rohrauf den Mantel der Siebtrommel gesprüht werden, leitung 32 wird dem Spritzrohr 29 Sperrwasser zugewodurch man eine wartungslose und somit das Sieb führt,
schonende Abdichtung erzielt. 25 F i g. 5 zeigt ein Zellentrommelfilter mit einer ge-

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind nachfol- genüber dem Ausführungsbeispiel nach F i g. 1 bis 4 gend an Hand der Zeichnung beschrieben. Darin vereinfachten Zuführleitung 35, 36 für die Zusatzzeigt flüssigkeit. Diese weist ein sich parallel zur Sieb-

F i g. 1 einen Längsschnitt durch ein Zeilentrom- trommel 16 erstreckendes Hauptrohr 35 und einzelne melfnter mit inneren Fallrohren nach Linie I-I der 30 über die Länge der Siebtrommel 16 verteilte Zweig-

F i g. 2, rohre 36 auf, deren Mündungen wiederum gegen

Fig. 2 einen Schnitt nach Linie II-II der Fig. 1, den Mantel der Siebtrommel gerichtet und direkt

F i g. 3 einen Teilschnitt durch die Auslaufkammer unterhalb des Suspensionsspiegels 30 angeordnet

der Zuführleitung für die Zusatzflüssigkeit nach sind.

Linie III-III der Fig. 2, 35 In Fig. 6 ist ein Zellentrommelfilter dargestellt

F i g. 4 eine Teilansicht auf die Auslaufkammer in dessen Zuführleitung 45, 46 für die Zusatzflüssig-

Richtung des Pfeiles IV der F i g. 3. keit in ihrem Mündungsbereich als eine in die Sus-

F i g. 5 bis 7 Teillängsschnitte durch verschiedene pension eingetauchte Rinne 46 ausgebildet ist, die

Zellentrommelfilter in gegenüber den F i g. 1 bis 4 sich auf der Eintauchseite der Siebtrommel 16 etwa

geänderten Bauweisen. 40 horizontal entlang deren Mantel erstreckt und gegen

Das in den F i g. 1 bis 4 dargestellte Zellentrommel- diesen hin offen ist. Über ein Zuführrohr 45 gelangt filter weist einen wannenförmigen Trog 10 auf, der die Zusatzflüssigkeit in die Rinne 46 und von hier in auf einer seiner Längsseiten eine Einlaufkammer 11 die vorbeilaufenden Saugzellen 18. Der zwischen der mit Überlauf 11 α besitzt. Die Stirnwände 12 des Rinne 46 und dem Mantel der Siebtrommel 16 beTroges 10 weisen je einen Auslaufstutzen 13 für das 45 fmdliche Spalt ist — ähnlich wie bei dem Ausfüh-Filtrat auf. rungsbeispiel nach den F i g. 1 bis 4 — durch ein

An den Außenseiten der Stirnwände 12 sind Lager Spritzrohr 47 abgedichtet.

14 für die Welle 15 der in Richtung des Pfeiles P ro- Bei dem in F i g. 7 dargestellten Ausführungsbei-

tierenden Siebtrommel 16 befestigt, deren Innenraum spiel ist der Mündungsbereich der Zuführleitung 45,

durch Stirnwände 17 abgeschlossen ist Jeder der 50 48, 49 für die Zusatzflüssigkeit ebenfalls als Rinne

Saugzellen 18 der Siebtrommel 16 ist wenigstens ein ausgebildet In diesem Falle ist aber zur Bildung der

Fallrohr 19 zugeordnet, welches entlang der Zellen- Rinne die auf der Eintauchseite der Siebtrommel 16

innenwand entgegen der Trommeldrehrichtung zu befindliche Längswand 48 des Troges 10 herange-

einer der Saugzelle nahezu diametral gegenüber- zogen, von der aus sich eine etwa horizontale Zwi-

liegenden, in einer der Stirnwände 17 befindlichen 55 schenwand 49 zum Mantel der Siebtrommel 16 hin

Mündungsstelle verläuft (In der Zeichnung ist nur erstreckt wiederum mit einem Spritzrohr 47 zur Ab-

eines dieser Fallrohre 19 dargestellt). dichtung der Rinne gegen die Suspension. Wie bei

An den Innenseiten der Stirnwände 12 des Troges dem zuerst beschriebenen Zellentrommelfilter, so ist

10 sind zylindrische, zu der Siebtrommel 16 koaxiale auch bei den Ausführungen nach den F i g. 5 bis 7 stets

Filtratssammelkammern 20 vorgesehen, deren Außen- 60 ein Drosselventil in die Zuführleitung eingebaut, um

durchmesser gleich dem Außendurchmesser der Sieb- die Zusatzflüssigkeitsmenge dosieren zu können.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

2 Oil 914 ι pension aufnehmenden Trog und einer im Trog dreh- Patentansprüche: bar gelagerten, an ihren beiden Stirnseiten gegen den Trog abgedichteten Siebtrommel, deren Innenraum

1. Zellentrommelfilter zum Entwässern von mehrere gegen das Sieb hin offene Saugzellen aufSuspensionen mit einem die Suspension aufneh- 5 weist, wobei an jede Saugzelle wenigstens ein FaIlmenden Trog und einer im Trog drehbar gelager- rohr angeschlossen ist zum Ableiten des Filtrats zu ten, an ihren beiden Stirnseiten gegen den Trog einer der Saugzelle wenigstens angenähert diametral abgedichteten Siebtrommel, deren Innenraum gegenüberliegenden, auf einer der Trommelstirnmehrere gegen das Sieb hin offene Saugzellen Seiten befindlichen Mündungsstelle.

aufweist, wobei an jede Saugzelle wenigstens ein 10 Solche unter der Bezeichnung »Zellentrommelfilter Fallrohr angeschlossen ist zum Ableiten des mit inneren Fallrohren« bekannten Vorrichtungen Filtrats zu einer dieser Saugzelle wenigstens an- werden in erster Linie zum Entwässern von Fasergenähert diametral gegenüberliegenden, auf einer suspensionen für die Herstellung von Papier, Karton der Trommelsü'rnsejten befindlichen Mündungs- od. dgl. verwendet. Das Entwässern oder Eindicken stelle, dadurch gekennzeichnet, daß 15 der Fasersuspensionen erfolgt bekanntermaßen dazum Erhalten oder Erhöhen des Unterdruckes in durch, daß beim Durchlaufen der Siebtrommel durch den Fallrohren eine Leitung (25, 26; 35, 36; 45, den Trog das Filtrat — auf Grund der geodätischen 46; 48, 49) zum Zuführen von Zusatzflüssigkeit Höhendifferenz zwischen dem Suspensionsspiegel im über die einzelnen Saugzellen (18) in die jeweili- Trog und den in die Suspension eingetauchten Sauggen Fallrohre vorgesehen ist, deren Mündung 20 zellen — durch das Sieb in die Saugzellen und in die von außen gegen den Mantel der Siebtrommel angeschlossenen Fallrohre eindringt, wobei sich das (16) gerichtet ist, und zwar im Bereich zwischen Fasermaterial auf dem Sieb absetzt (erste Entwässeder Abnahmestelle der fertigen Filterschicht und rungsphase). Durch die erwähnte Anordnung der dem unteren Scheitelpunkt der Siebtrommel (16), Mündungsstellen der Fallrohre wird in jeder Saugvorzugsweise nahe der Eintauchstelle der Sieb- 25 zelle während ihrer Bewegung von unten nach oben trommel (16). durch das ausströmende Filtrat ein Unterdruck er-

2. Zellentrommelfilter nach Anspruch 1, da- zeugt, der eine zusätzliche Entwässerung des Faserdurch gekennzeichnet, daß die Mündung der Zu- materials bewirkt und somit dessen Endtrockengeführleitung (25, 26; 35, 36) direkt unterhalb des halt erhöht (zweite Entwässerungsphase).
Suspensionsspiegels (30) im Trog (10) angeord- 30 Die bekannten Zellentrommelfilter mit inneren net ist. Fallrohren (z. B. deutsche Patentschrift 960 004) ha-

3. Zellentrommelfilter nach Anspruch 1 oder 2, ben sich zwar bei der Verarbeitung von leicht entdadurch gekennzeichnet, daß die Zuführleitung wässerbaren Fasersuspensionen, z. B. ungemahlenen (25, 26) an ihrer der Siebtrommel (16) zugekehr- Zellstoffen, bewährt. Beim Eindicken von schwer ten Mündung eine Querschnittserweiterung, vor- 35 entwässerbaren Fasersuspensionen, z. B. von Holzzugsweise eine kastenförmige Auslaufkammer schliff, arbeiten sie jedoch unwirtschaftlich. Die ge-(26), aufweist. ringe Entwässerungsfähigkeit des Holzschliffes, ver-

4. Zellentrommelfilter nach Anspruch 2, da- ursacht durch einen hohen Anteil an Faserbruchdurch gekennzeichnet, daß der Mündungsbereich stücken und Schleimstoffen, hat nämlich zur Folge, der Zuführleitung (25, 26; 35, 36) höhenverstell- 40 daß schon nach Ausbildung einer dünnen Faserstoffbar ausgebildet ist. schicht auf dem Sieb nur noch sehr geringe Filtrat-

5. Zellentrommelfilter nach Anspruch 4, da- mengen in die Saugzellen eindringen können. Somit durch gekennzeichnet, daß eine den Mündungs- kann sich beim anschließenden Ausfließen des FiI-bereich der Zuführleitung (25, 26; 35, 36) verti- trates aus den Fallrohren nur noch ein Unterdruck kai verschiebende Verstelleinrichtung vorgesehen 45 von geringer Höhe und geringer Dauer bilden. Daraus ist, die durch einen der Suspension zugeordneten ergibt sich ein völlig unzureichender Endtrockenge-Schwimmer betätigbar ist. halt; außerdem sinkt die Durchsatzmenge erheblich

6. Zellentrommelfilter nach Anspruch 1 oder 2, unter die z. B. beim Eindicken von ungemahlenem dadurch gekennzeichnet, daß der Mündungs- Zellstoff erzielbaren Werte ab. Zum Eindicken von bereich der Zuführleitung (45, 46; 48, 49) als 5° schwer entwässerbaren Fasersuspensionen müssen eine sich etwa horizontal über wenigstens einen daher bis jetzt in der Regel Filter anderer Gattung Teil der Länge der Siebtrommel (16) erstreckende eingesetzt werden, z. B. solche, bei denen zur ErRinne (46; 48, 49) ausgebildet ist. zeugung des Unterdruckes Vakuumpumpen verwen-

7. Zellentrommelfilter nach einen der An- det werden. Solche Filteranlagen sind aber sowohl sprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeich et, daß die 55 in der Anschaffung als auch im Betrieb wesentlich Zuführleitung (25, 26; 45, 46; 48, 49) zur Ab- teurer als die Zellenfilter mit inneren Fallrohren,
dichtung gegen die Suspension ein ihre Mündung Es ist Aufgabe der Erfindung, die Zellentrommelumsäumendes Spritzrohr (29) aufweist, dessen filter der eingangs beschriebenen Gattung dahin-Austrittsöffnungen vorzugsweise als parallel zur gehend weiterzubilden, daß sie auch zum Eindicken Spritzrohrachse verlaufende Schlitze (31) ausge- 60 schwer entwässerbarer Fasersuspensionen, z.B. Holzbildet sind. schliff, geeignet sind, wobei sowohl ein möglichst

hoher Endtrockengehalt als auch eine hohe Durchsatzmenge erreicht werden soll.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß zum Er-

65 halten oder Erhöhen des Unterdruckes in den Fallrohren eine Leitung zum Zuführen von Zusatzflüssig-

Die Erfindung betrifft ein Zellentrommelfilter zum keit über die einzelnen Saugzellen in die jeweiligen

Entwässern von Suspensionen mit einem die Sus- Fallrohre vorgesehen ist, deren Mündung von außen