DE2439029A1 - Vorrichtung zur gleichmaessigen verteilung von behandlungsfluessigkeit in einem zylindrischen behaelter - Google Patents

Description

14. August 1974 A 15974 B/ib

Firma KAMYR AKTIEBOLAG, Verkstadsgatan 10, S-65IOI Karlstad 1,

Schweden

Vorrichtung zur gleichmäßigen Verteilung von Behandlungsflüssigkeit in einem zylindrischen Behälter

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Verteilung von Flüssigkeit, vorzugsweise über den Querschnitt eines stehenden, im wesentlichen zylindrischen Behälters, durch den feinzerkleinertes Material, z.B. Zellulosebrei, unbehandelte oder mehr oder weniger aufgeschlossene Schnitzel, Stroh oder dergleichen, im wesentlichen kontinuierlich in Behälterlängsrichtung bewegt werden, wobei dem zerkleinerten Material zur Verdünnung, zum Waschen oder für eine andere Behandlung, beispielsweise chemischer Art, eine Flüssigkeitsmenge über den Querschnitt des Behält ers gleichmäßig verteilt zugesetzt werden soll.

Während dem Zusatz von Flüssigkeit zu feinzerkleinertem Material, was beispielsweise mit Hilfe des Armes 71 in der deutschen Patentschrift Nr. 1 411 283 erfolgt, ist es von größter Wichtigkeit, daß einerseits die Flüssigkeit gleichmäßig dem Material zugesetzt wird und daß andererseits die Konstruktion so ■

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Telegrammadresse: Patentsenior

getroffen ist, daß die größtmögliche Sicherheit dafür besteht, daß das fein zerkleinerte Material die Auslaßöffnungen für die Flüssigkeit nicht verstopft.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung der genannten Art mit geeigneter Konstruktion des Armes
und seiner hohlen Teile zu schaffen.

Die Verteilung von Flüssigkeit wird im wesentlichen dadurch erreicht, daß die zuzusetzende Flüssigkeit in der Vorrichtung in Längsrichtung mit Hilfe geeigneter öffnungen in der Innenseite der Vorrichtung verteilt wird und daß die Vorrichtung Flüssigkeitsauslaßöffnungen verhältnismäßig geringer Höhe und verhältnismäßig großer Breite aufweist. Eine gleichmäßige Verteilung über den Behälterquerschnitt wird im übrigen erreicht mit Hilfe der Bewegung der Vorrichtung durch das fein zerkleinerte Material.

Wenn der Flüssigkeitszusatz aus irgendeinem Grunde unterbrochen werden sollte und fein zerkleinertes Material dadurch eventuell nach rückwärts in die Vorrichtung eindringt,
muß die Anordnung so getroffen sein, daß bei erneuter Flüssigkeitszufuhr die Durchgänge nicht blockiert bleiben, sondern daß die Flüssigkeit leicht in der Lage sein muß, das Material, das in die Flüssigkeitsdurchgänge eingedrungen ist, auszuspülen.
Dies wird gemäß der Erfindung im wesentlichen dadurch erreicht, daß die Auslaßöffnungen selbst nach auswärts konisch verlaufen,

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und zwar sowohl in Höhenrichtung als auch in Seitenrichtung.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung in einem Schnitt entlang der Linie B-B in Fig. 2;

Fig. 2 eine Draufsicht auf die Vorrichtung nach Fig.l; und

Fig. 3 einen Querschnitt der Vorrichtung in vergrößertem Maßstab entlang der Linie A-A in Fig. 2.

Die in der Zeichnung dargestellte Verteilungsvorrichtung enthält einen Arm 20, der beispielsweise durch Schweißen an einer angetriebenen drehbaren Welle 10 befestigt ist, die, mit wenigstens einer Höhlung 11 versehen ist. Die Welle kann zentrisch in einem im wesentlichen zylindrischen Behälter drdi bar angeordnet sein, und. sie kann sich in Längsrichtung des Behälters verschieben. Der Behälter kann vollständig oder teilweise mit fein zerteiltem Material gefüllt sein, das in irgendeiner Flüssigkeit suspendiert ist, beispielsweise Zellulosebrei, und es kann der Behälter offen oder geschlossen sein. Der Inhalt des Behälters kann sich also in einer Behandlungsphase befinden, und zwar entweder unter einem Unterdruck, einem Überdruck oder bei atmosphärischem Druck. Außerdem ist die Vorrichtung in erster Linie gedacht für die Verwendung während kontinuierlicher

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Bedingungen, das heißt für eine Vorrichtung, in welcher das fein zerteilte Material kontinuierlich in ein Ende des Behälters eingeführt und aus dem anderen Behälterende kontinuierlich ausgetragen wird. Der Arm 20, welcher durch die Drehung der Welle durch das Material im Behälter bewegt wird, kann, wie in Fig. 3 gezeigt, eine Form haben, die einen geringen Fließwiderstand bewirkt. Der Arm 20 besteht in seiner Längsrichtung im wesentlichen aus einer langen, geschlossenen Kammer 21, der Flüssigkeit aus der Höhlung 11 cer Welle 10 zugeführt wird, wobei diese Flüssigkeit durch wenigstens eine öffnung 12 in der Wand der Welle zufließt. In dem oberen Teil des Raumes 21 sind mehrere Durchbrechungen angeordnet, die sich in Größe und Zahl verändern können», und die in Fig. 2 mit Bezugszeichen 22, 23, 24 und 25 bezeichnet sind. Durch diese Durchbrechungen fließt die Flüssigkeit von dem Raum 21 aus in mehrere düsenförmige Räume 40, 41 und 43, von denen jede durch Wände gebildet wird, die sich von einer der öffnungen 22, 23, 24 und 25 zu ihrer Auslaßöffnung , z.B. 26, erweitern. Die sich in seitlicher Richtung erweiternden W-ände sind mit 28, 29; 30, 31; 32, 33 und 34, 35 bezeichnet, während die sich nach oben erweiternde Wand mit 27 bezeichnet ist, die sich auf dem Boden des vorher beschriebenen Oberteils des Raumes 21 befindet. Auf diese Weise weist jeder Auslaß einen in Richtung des Flüssigkeitsstromes sich erweiternden Querschnitt auf, und zwar sowohl in Höhenrichtung als auch in Seitenrichtung. Wenn aus irgendeinem Grunde, z.B. während einer Behandlungsunterbrechung, fein zerkleinertes Material in die düsenförmi-

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gen Räume 40, 41, 42, 43 eindringen sollte, wird leicht aufgrund der nach einwärts abnehmenden Querschnittsfläche ein Stopfen erzeugt, der andererseits später während einer neuen Inbetriebnahme aufgrund der sich nach außen erweiternden Wände durch die zugeführte Flüssigkeit leicht ausgestoßen wird.

Die Durchbrechungen 22, 23, 24 und 25 sind bezüglich Zahl und Größe so ausgebildet, daß der gesamte Querschnitt jeder öffnung sich in Abhängigkeit von dem Abstand der öffnung vom Behälterzentrum in solcher Weise vergrößert, daß jeder düsenförmige Raum 40, 41, 42 oder 43 mehr Flüssigkeit erhält, je größer sein Abstand vom Rotationszentrum der Welle 10 ist. Auf diese Weise wird erreicht, daß jedes durch den Behälter fließende? Teilchen ungefähr die gleiche Menge an Behandlungsflüssigkeit erhält, und zwar unabhängig vom Abstand von der Welle.

Es ist ferner bezeichnend für die Erfindung, daß die Möglichkeit besteht, die Geschwindigkeit des Armes durch das Material und die zugesetzte Flüssigkeitsmenge in geeigneter Weise zu regulieren, und zwar in solcher Weise, daß die Geschwindigkeit der die Auslaßöffnung verlassenden Flüssigkeit der mittleren Tangentialgeschwindigkeit der jeweiligen Auslaßöffnung, jedoch in entgegengesetzter Richtung, entspricht, was bedeutet, daß die Flüssigkeit nach Verlassen der Auslaßöffnungen im wesentlichen ohne Bewegung in horizontaler Richtung im Behälter liegt. Diese Maßnahme garantiert eine möglichst gleichmäßfee Be-

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handlung des Materials. Ein weiterer Vorteil wird erreicht, wenn die Höhe der Auslaßöffnungen so dimensioniert ist, daß während einer Umdrehung der Welle die Auslaßöffnungen hinter sich eine Flüssigkeitsschicht erzeugen, die im wesentlichen die gleiche Dicke wie die Höhe der Auslässe hat, wobei bei jeder vollständigen Umdrehung der Welle und damit auch des Armes eine GesamtflUssigkeitsmenge ausgelassen wird, welche der Nennmenge entspr-icht, die dem vorwärtsströmenden Material während der für eine Umdrehung der Welle benötigtewZeit zugeführt werden soll.

Die Verwendung einer Verteilungsvorrichtung, wie sie oben beschrieben ist, kann abgewandelt werden. So können z.B. mehrere Verteilungsarme in einem Behälter für die gleiche oder verschiedene Flüssigkeiten, verschiedene Temperaturen und so weiter verwendet werden. Außerdem können verschiedene Flüssigkeiten mit Hilfe desselben Armes in verschiedenen radialen Abständen verteilt werden, in dem die Flüssigkeiten durch getrennte zusätzliche Leitungen durch die Welle und in den Arm zugeführt werden können.

Die Erfindung ist "nicht auf das oben beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt, sondern sie kann innerhalb des Erfindungsgedankenjder folgenden Patentansprüche abgewandelt werden.

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Claims (4)

1. PATENTANSPRÜCHE

   Vorrichtung zur gleichmäßigen Verteilung von Behandlungsflüssigkeit über den Querschnitt eines stehenden, im wesentlichen zylindrischen Behälters, durch den fein zerkleinertes Material in Behälterlängsrichtung bewegt wird, mit wenigstens einem
   öffnungen enthaltenden, teilweise im Querschnitt stromlinienförmigen hohlen Arm, der an einer sich drehenden, als Zuführung für die Flüssigkeit dienenden hohlen Welle befestigt ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Arm (20) einen sich in dessen Längsrichtung erstreckenden Raum (21^ mit einer im wesentlichen horizontalen oberen Begrenzung aufweist, daß die obere Begrenzung mit öffnungen (22 bis 25) versehen ist, durch welche der Raum (21) mit
   mehreren Auslässen (40 bis 4^) in Verbindung steht, die durch
   Wände begrenzt werden, die zum rückwärtigen Teil des Armes sowohl in horizontaler als auch in vertikaler Richtung auseinanderlaufen, wobei jeder Auslaß in eine in Richtung der Hohlwelle
   schmale öffnung (26) mit in radialer Richtung verhältnismäßig
   großer Breite ausläuft und wobei benachbarte öffnungen (26) nahe beieinanderliegen, so daß die gesamte Rückseite des Armes aus Auslaßöffnungen besteht.

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2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Auslaß (40 bis 42) mit dem Raum (21) über wenigstens eine Öffnung (22 bis 25) verbunden ist, deren Querschnittsfläche von dem Abstand der Öffnung von der Welle (10) derart abhängig ist, daß jedem durch den Behälter fließenden Teilchen im wesentlichen die gleiche Menge Behandlungsflüssigkeit unabhängig vom Abstand des Teilchen von der Welle zugeteilt wird.
3. j5. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Querschnittsfläche der Öffnungen (22 bis 25) so eingestellt ist, daß die zugesetzte FlUssigkeitsmenge die Auslaßöffnungen mit einer Geschwindigkeit verläßt, die etwa der mittleren Tangentialgeschwindigkeit der jeweiligen Auslaßöffnung, jedoch in entgegengesetzter Richtung, entspricht.
4. 4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Auslaßöffnungen eine solche sich in Längsrichtung des Behälters erstreckende Höhe haben, daß sie bei einer Umdrehung der Welle (10) im Behälter eine FlUssigkeitsschicht mit der ihrer Höhe entsprechenden Dicke hinter sich lassen, die im wesentlichen den gesamten Querschnitt des Behälters bedeckt und die aus der GesamtflUssigkeitsmenge besteht, die dem fein zerkleinerten Material während der Zeit einer Wellenumdrehung zugesetzt werden soll.

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