DE60112730T2

DE60112730T2 - Verfahren und vorrichtung zur behandlung von mahlgut

Info

Publication number: DE60112730T2
Application number: DE60112730T
Authority: DE
Inventors: Lars Obitz
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2000-03-07
Filing date: 2001-02-13
Publication date: 2006-06-29
Anticipated expiration: 2021-02-14
Also published as: US20030019962A1; EP1266071B1; DE60112730D1; ATE302302T1; CA2402109C; SE516001C2; CA2402109A1; AU2001236262A1; WO2001066853A1; SE0000752L; US6793165B2; EP1266071A1; SE0000752D0

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Behandlung von Mahlprodukten, umfassend ein Gehäuse, einen drehbar im Gehäuse gelagerten Rotor, der wenigstens eine Tasche zur Aufnahme von zu behandelnden Dampf enthaltenden Mahlprodukten umfasst, einen Einlass im Gehäuse zum Durchlassen von Dampf enthaltenden Mahlprodukten zur Tasche, und einen Auslass im Gehäuse für Mahlprodukte zu einer dampfdichten Austragseinrichtung, wobei die Tasche mit einer radial nach außen gewandten Öffnung versehen ist, und einen Dampfauslass im Gehäuse. Die vorliegende Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur Behandlung von Mahlprodukten, bei welchem Dampf enthaltende Mahlprodukte über ein Gehäuse einer Tasche in einem sich im Gehäuse drehenden Rotor zugeführt werden, wobei die Mahlprodukte unter dem Einfluss der Zentrifugalkraft radial nach außen zur Umfangsfläche des Gehäuses geleitet werden und von dort durch einen Auslass für Mahlprodukte ausgestoßen werden, wenn die Tasche mit dem Auslass in Verbindung gebracht worden ist.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Wenn Lignocellulose enthaltende Produkte gemahlen werden, z.B. bei der Zerfaserung von Holzspänen zu Pulpe, wo große Mengen an Energie zur Mahlvorrichtung oder zum Zerfaserer geliefert werden, werden große Dampfmengen erzeugt. Der Energiegehalt des Dampfes ist beträchtlich und man muss ihn beachten, um die Wirtschaftlichkeit der Anlagen zur Pulpen-Erzeugung zu verbessern. Im Allgemeinen wird nach der Entfaserung der Dampf von der Pulpe in so genannten Zyklonen getrennt, die mit einer Zentrifugal-Trennung arbeiten. In diesen Geräten ergeben sich jedoch häufig Verstopfungsprobleme aufgrund der Tatsache, dass sich die feuchte Pulpe an den Wänden und Rohren des Zyklons absetzt, wobei sich Klumpen bilden, die wachsen, und wobei die Trennung schließlich endet, so dass die Produktion gestoppt und die Trennvorrichtung gereinigt werden muss.
Um die Pulpe weiter zu verarbeiten ist es üblich, nach dem Zerfaserer eine Mahlmaschine, den Refiner, zu inkludieren, von welchem die Pulpe fein gemahlen wird, bevor sie dem Dampfabscheider-Zyklon, zugeführt wird.
Diese Probleme sind gemäß dem schwedischen Patent SE 510 247 C2 durch eine Vorrichtung zur Behandlung von Mahlprodukten gelöst. Diese Vorrichtung umfasst ein Gehäuse, in welchem ein Rotor mit einer Anzahl von Taschen drehbar angeordnet ist, welche wiederum mit einem Einlass für Mahlprodukte kommunizieren. Die Mahlprodukte werden mittels der Zentrifugalkraft durch eine radial nach außen gewandte Öffnung in den Taschen ausgeworfen und gelangen weiter zu einem Mahlprodukt-Auslass im Gehäuse, wenn die Tasche und der Mahlprodukt-Auslass miteinander kommunizieren. Der Dampf wird dann aus der Tasche heraus in einen Dampfauslass im Gehäuse geblasen, wenn diese kommunizieren. Der Einlass und der Dampfauslass sind parallel zur Rotorwelle angeordnet. Der Einlass, der Mahlprodukt-Auslass und der Dampfauslass sind zueinander winkelförmig versetzt.
Selbst wenn, allgemein gesprochen, die Vorrichtung gemäß der SE 510 247 C2 funktioniert, so besteht bei ihr doch das Problem, dass der Dampf nicht zufriedenstellend gereinigt wird, d.h. dass Mahlprodukt-Teilchen trotzdem mit dem Dampf zum Dampfauslass gelangen.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung bezweckt das Vorsehen einer Vorrichtung, welche den Dampf von Mahlprodukt-Teilchen in größerem Ausmaß reinigt als es im Stand der Technik der Fall ist.
Dieses Ziel wird mit einer Vorrichtung zur Behandlung von Mahlprodukten gemäß dem einleitenden Absatz erreicht, welche dadurch gekennzeichnet ist, dass die Rotortasche mit einer radial nach innen gewandten Öffnung für Dampf ausgestattet ist, die mit dem Dampfauslass wenigstens ein Mal pro Umdrehung während der Drehung des Rotors in Verbindung gesetzt werden kann. Ein Verfahren gemäß dem einleitenden Absatz ist dadurch gekennzeichnet, dass der verbleibende Dampf danach radial nach innen entleert wird, wenn die Tasche mit dem Dampfauslass des Gehäuses in Verbindung gesetzt ist.
Ein Vorteil dieser Vorrichtung ist, dass sie den Dampf wirksam reinigt, da verbleibende Teilchen sich gegen die Wirkung der Zentrifugalkraft bewegen müssten, um mit dem ausströmenden Dampf auszutreten, was folglich nicht vorkommt.
Gemäß einer Ausführungsform umfasst der Dampfauslass einen Vorsprung, der mit mindestens einem Kanal oder einem Raum und mit mindestens einer radial nach außen gewandten Öffnung versehen ist, wobei sich der Vorsprung in einem Abstand im zentralen Bereich des Rotors erstreckt, so dass die Öffnung des Vorsprungs in Verbindung mit mindestens einer der radial nach innen gewandten Öffnungen der Rotortaschen gebracht werden kann.
Dies bringt den Vorteil, dass die radial nach innen gewandten Öffnungen der Rotortaschen durch den Vorsprung dicht verschlossen sind, außer wenn sie mit der Öffnung des Vorsprungs übereinstimmen.
Der Einlass für Dampf enthaltende Mahlprodukte, der Auslass für Mahlprodukte und der Auslass für Dampf sind im Winkel relativ zueinander versetzt.
Der Einlass für Dampf enthaltende Mahlprodukte ist vorzugsweise im Wesentlichen axial in Bezug auf den Rotor in einem Flansch des Gehäuses ausgerichtet, kann aber natürlich auf andere Weise, z.B. tangential, angeordnet sein.
Die Rotortasche kann einen Durchgang aufweisen, in welchem Fall die Rotortasche an den Gehäuse-Flanschen dicht verschlossen ist, oder der Rotor weist eine Wand an einer Seite der Rotortasche auf, in welchem Fall die Rotortasche gegen einen Flansch des Gehäuses dicht verschlossen ist. Zusätzlich ist der Außenumfang des Rotors vorzugsweise gegen das Gehäuse dicht verschlossen.
Der Rotor kann mit einer beliebigen Anzahl von Rotortaschen versehen sein, zweckmäßig jedoch mit mindestens fünf und vorzugsweise mit acht Rotortaschen.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf die beigefügten schematischen Zeichnungen beschrieben, die zum Zweck der beispielhaften Erläuterung eine derzeit bevorzugte Ausführungsform der Erfindung veranschaulichen.
1 ist eine entlang der Rotorwelle geführte Querschnitts-Ansicht durch eine Vorrichtung zur Verarbeitung von Mahlprodukten gemäß der vorliegenden Erfindung.
2 ist eine perspektivische Ansicht, die einen Teil eines Rotors zeigt, der in der erfindungsgemäßen Vorrichtung enthalten ist.
3 ist eine schematische Zeichnung, die die Position des Rotors in der erfindungsgemäßen Vorrichtung zeigt.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG EINER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM
Die in den Figuren gezeigte Vorrichtung zur Behandlung von Mahlprodukten umfasst ein Gehäuse 1 und einen Rotor 2, der drehbar im Gehäuse 1 angeordnet ist. Das Gehäuse 1 ist wiederum von einem Rahmen 4 abgestützt. Der Rotor 2 wird durch eine Rotorwelle 5 mittels eines (nicht dargestellten) Antriebsmotors in einer durch einen Pfeil in 3 angedeuteten Richtung angetrieben. Im ersten Endflansch 7 des Gehäuses 1 ist ein Einlass 6 für Dampf enthaltende Mahlprodukte vorgesehen, welchem Dampf enthaltende Mahlprodukte durch Dampf aus einem vorhergehenden Verarbeitungsschritt, wie einem (nicht dargestellten) Zerfaserer, zugeführt werden. Der Einlass 6 befindet sich im Gehäuse im Wesentlichen parallel zur Rotorwelle 5 in einem radialen Abstand vom Drehpunkt, welcher dem radialen Abstand entspricht, in welchem Taschen 8 im Rotor 2 angeordnet sind. Im dargestellten Fall gibt es acht Taschen 8, doch kann ihre Anzahl natürlich in geeigneter Weise variiert werden. Während der Drehung des Rotors 2 werden die Dampf enthaltenden Mahlprodukte in eine Tasche 8 im Rotor 2 geleitet, wonach die nächste Tasche gefüllt wird, usw.. Die Taschen 8 können axial offen sein, zumindest zum Einlass 6 hin, mit nur einer Trennwand 9 zwischen ihnen, wie in 2 gezeigt ist, oder sie können eine seitliche Wand aufweisen, die einem zweiten Flansch 10 im Gehäuse 1 zugewandt ist. Dichtringe 11 können zwischen dem Rotor 2 und dem Gehäuse 1 vorgesehen sein.
Die Taschen 8 sind radial nach außen offen oder weisen radial außen austretende Öffnungen auf. Die mit Dampf enthaltenden Mahlprodukten gefüllte Tasche wird während der kontinu ierlichen Drehung des Rotors 2 vom Einlass in Übereinstimmung mit einer entsprechenden Öffnung im Gehäuse 1, einem Auslass 12 für Mahlprodukte, gebracht. Die Zentrifugalkraft transportiert die Mahlprodukte in der Tasche 8 radial nach außen zum Begrenzungs-Umfang 13 des Gehäuses 1 hin, so dass die Mahlprodukte und der Dampf getrennt werden, d.h. der Dampf von Mahlprodukten gereinigt wird, die durch den Auslass 12 austreten, wenn die Tasche 8 und der Auslass 12 miteinander in Verbindung gebracht werden. Der Auslass 12 führt weiter zu einer Dampfdichten Austragsvorrichtung für die Mahlprodukte, wie einer (nicht dargestellten) Stopfschnecke, die die Mahlprodukte weiter transportiert, während sie einen Dampf-dichten Pulpen-Stopfen bildet, was auf diesem Gebiet zum Stand der Technik gehört.
Jede Tasche 8 ist an ihrem Boden mit einer radial nach innen gewandten Öffnung 14 versehen, deren Größe im dargestellten Fall etwa der halben Bodenfläche entspricht, vgl. 2 und 3. Wenn die Mahlprodukte durch den Auslass 12 für Mahlprodukte ausgeworfen worden sind, wird der verbleibende Dampf, der nicht durch die Dampf-dichte Austragsvorrichtung entweichen kann, während der Drehung des Rotors 2 weitergeleitet, bis die radial nach innen gewandte Öffnung 14 der Tasche 8 mit einer Öffnung 18 übereinstimmt, zu einem Dampfauslass im Gehäuse 1. Die Öffnung 18 sollte eine solche Größe aufweisen, dass sie mit einer Öffnung 14 einer Rotortasche korrespondiert, kann aber größer sein, beispielsweise zwei aufeinander folgende Rotortaschen-Öffnungen 14 überspannen (nicht dargestellt). Der Dampf, der in den Mahlprodukten integriert war und welcher die Mahlprodukte dem Gehäuse 1 zuführte, und jeglicher während der Verarbeitung der Mahlprodukte im Gehäuse 1 gebildeter Dampf wird durch den Dampfauslass ausgeblasen, wo nach auf irgendeine bekannte Weise für den Energie-Gehalt des Dampfes Sorge getragen wird.
Der Dampfauslass inkludiert einen vom Gehäuse 1 abstehenden Teil, wie eine Trommel oder eine Umhüllung 16, welche ein Stück in die Mitte des Rotors 2 vorsteht, d.h. vorzugsweise gleich weit wie die Erstreckung der Öffnungen 14 der Taschen 8. Gemäß dem dargestellten Beispiel, vgl. 1, ragt die Trommel 16 etwa bis zur Hälfte in das Zentrum des Rotors 2. Die Trommel 16 hat vorzugsweise die Form eines sich konisch verjüngenden Zylinders mit Wänden und einem Boden, die gegen den Rotor 2 und das Gehäuse dicht abschließen, außer an der Öffnung 18 und der Öffnung am Auslass im Gehäuse 1. Ein Kanal oder ein Hohlraum 17 ist in der Trommel 16 ausgebildet, welcher mit der radial nach außen zum Rotor hin austretenden Öffnung 18 kommuniziert. Alternativ können sich mehrere Öffnungen 18 in der Trommel 16 befinden (nicht dargestellt). Die Trommel 16 kann vorzugsweise gedreht werden, so dass der Benützer eine geeignete Position für die Öffnung 18 wählen kann. Demgemäß dichtet die Trommel 16 die nach innen gewandten Öffnungen 14 der Rotortaschen 8 ab, außer an der Öffnung 18. An der Seite der Trommel 16, die sich zum Endflansch 7 des Gehäuses 1 hin öffnet, ist der Auslasskanal 15 im Flansch 7 vorgesehen, welcher Kanal 15 den Dampf zur weiteren Verwendung, wie oben beschrieben, weiter transportiert.
Der Einlass für Dampf enthaltende Mahlprodukte 6, der Auslass für Mahlprodukte 12 und der Auslass 15 für Dampf sind im Winkel relativ zueinander versetzt. Sie befinden sich vorzugsweise auch in dieser Reihenfolge in Bezug auf die Drehrichtung des Rotors 2, vgl. 3.

Claims

Vorrichtung zur Behandlung von Mahlprodukten, umfassend ein Gehäuse (1), einen drehbar im Gehäuse (1) montierten Rotor (2), der wenigstens eine Tasche (8) zur Aufnahme von zu behandelnden Dampf enthaltenden Mahlprodukten umfasst, einen Einlass (6) im Gehäuse (1) zum Durchlassen von Dampf enthaltenden Mahlprodukten zur Tasche (8), und einen Auslass im Gehäuse (1) für Mahlprodukte zu einer dampfdichten Austosseinrichtung, wobei die Tasche (8) wenigstens teilweise radial nach außen offen ist, und einen Dampfauslass im Gehäuse (1), dadurch gekennzeichnet, dass die Rotortasche (8) mit einer radial nach innen weisenden Öffnung (14) für Dampf ausgestattet ist, die so angeordnet ist, dass sie mit den Dampfauslässen (15, 16, 17, 18) des Gehäuses (1) wenigstens ein Mal pro Umdrehung während der Drehung des Rotors (2) kommuniziert.
Vorrichtung nach Anspruch 1, bei welcher der Auslass (15, 16, 17, 18) für Dampf im Gehäuse (1) eine Trommel (16) umfasst, welche mit wenigstens einem Kanal oder Hohlraum (17) und wenigstens einer radial nach außen weisenden Öffnung (18) ausgestattet ist, wobei die Trommel (16) eine Strecke in den zentralen Bereich des Rotors (2) vorsteht, so dass die Öffnung (18) der Trommel (16) mit wenigstens einer der radial nach innen weisenden Öffnungen (14) der Rotortaschen (8) kommunizieren kann.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, bei welcher der Einlass (6) für Dampf enthaltende Mahlprodukte, der Auslass (12) für Mahlprodukte und der Auslass (18) für Dampf im Winkel relativ zueinander versetzt sind.
Vorrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, bei welcher der Einlass (6) für Dampf enthaltende Mahlprodukte mit Bezug auf den Rotor (2) im Wesentlichen axial in einem Endflansch des Gehäuses (1) angeordnet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 4, bei welcher der Einlass (6) für Dampf enthaltende Mahlprodukte im Wesentlichen im gleichen radialen Abstand angeordnet ist wie die Rotortasche (8).
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welcher die Rotortasche (8) durchgehend ist, wobei die Rotortasche (8) gegen die Endflansche (7, 10) im Gehäuse (1) abgedichtet ist (bei 11).
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei welcher der Rotor (2) auf einer Seite der Rotortasche (8) eine Wand aufweist, wobei die Rotortasche (8) gegen einen Endflansch (7) im Gehäuse (11 abgedichtet ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welcher der Rotor wenigstens fünf Rotortaschen (8) und vorzugsweise acht Rotortaschen (8) umfasst.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welcher der äußere Umfang des Rotors (2) gegen das Gehäuse (1) abgedichtet ist.
Verfahren zur Behandlung von Mahlprodukten, bei welchem Dampf enthaltende Mahlprodukte über ein Gehäuse (1) zu einer Tasche (8) in einem im Gehäuse (1) rotierenden Rotor (2) geleitet werden, wobei die Mahlprodukte durch die Zentrifugalkraft radial nach außen zur Umfangfläche des Gehäuses (1) geleitet werden und von dort durch einen Auslass (12) für Mahlprodukte ausgestoßen werden, wenn der Auslass mit der Tasche (8) kommuniziert, dadurch gekennzeichnet, dass der verbleibende Dampf danach radial nach innen entleert wird, wenn die Tasche (8) mit dem Dampfauslass (15, 18) des Gehäuses (1) kommuniziert.