AT15802U1 - Drucksortierer - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Drucksortierer zum Sortieren einer Faserstoffsuspension (1) mit einem um eine Siebachse (10) rotationssymmetrisch ausgebildeten Siebelement (11), welches den Drucksortierer in einen Zulaufraum (12) und einen Gutstoffraum (13) aufteilt, wobei der Zulaufraum (12) mit einem Suspensionszulauf (14) sowie einem Rejektauslauf (15) und der Gutstoffraum (13) mit einem Gutstoffablauf (16) in Verbindung steht und sich im Zulaufraum (12) ein trommelartiger Rotor (2) mit Rotorflügeln (3 befindet, dessen Rotationsachse (17) der Siebachse (10) entspricht und der relativ zum Siebelement (11) rotiert, wobei die Rotorflügel (3) über mehrere senkrecht zur Rotationsachse (17) verlaufenden Umfangsebenen (18) des Rotors (2) verteilt angeordnet sind. Dabei sollen Pulsationen ohne Beeinträchtigung der Sortiereffizienz dadurch vermindert werden, dass der in Rotationsrichtung (7) verlaufende Querschnitt der Rotorflügel (3) eine abgerundete, in Rotationsrichtung (7) weisende Flügelspitze (4), ein sich entgegen der Rotationsrichtung (7) anschließendes Flügelmittelteil (5) mit parallel zueinander und zur Roatationsrichtung (7) verlaufenden Flügelseitenflächen (9) sowie ein Flügelendteil (6) umfasst, wobei die Höhe der Flügelspitze (4) und des Flügelmittelteils (5) im äußeren Randbereich (8) des Rotorflügels (3) am größten ist und zur Mitte hin abnimmt.

Description

Beschreibung

DRUCKSORTIERER

[0001] Die Erfindung betrifft einen Drucksortierer zum Sortieren einer Faserstoffsuspension mit einem um eine Siebachse rotationssymmetrisch ausgebildeten Siebelement, welches den Drucksortierer in einen Zulaufraum und einen Gutstoffraum aufteilt, wobei der Zulaufraum mit einem Suspensionszulauf sowie einem Rejektauslauf und der Gutstoffraum mit einem Gutstoffablauf in Verbindung steht und sich im Zulaufraum ein trommelartiger Rotor mit Rotorflügeln befindet, dessen Rotationsachse der Siebachse entspricht und der relativ zum Siebelement rotiert, wobei die Rotorflügel über mehrere senkrecht zur Rotationsachse verlaufenden Umfangsebenen des Rotors verteilt angeordnet sind.

[0002] Drucksortierer werden bei der Aufbereitung von Papierfaserstoffsuspensionen eingesetzt, und zwar um die Faserstoffsuspension in einer Nasssiebung zu bearbeiten. Dazu enthält ein solcher Drucksortierer ein Siebelement, das mit einer Vielzahl von Öffnungen versehen ist. Die in der Suspension enthaltenen Fasern sollen als Gutstoff durch die Öffnungen hindurchtreten, während die nicht gewünschten festen Bestandteile daran abgewiesen und als Rejekt aus dem Sortierer wieder herausgeleitet werden.

[0003] Denkbar ist auch der Einsatz zur Trennung unterschiedlicher Faserbestandteile, also der kürzeren von den längeren Fasern.

[0004] Als Sortieröffnungen werden in der Regel runde Löcher oder Schlitze verwendet. In den meisten Fällen werden Drucksortierer der hier betrachteten Art mit Siebräumern versehen, die an dem Sieb vorbeibewegte Räumflächen aufweisen. Dadurch wird in an sich bekannterWeise das Zusetzen der Sieböffnungen verhindert.

[0005] Aus der WO 98/53135 ist ein Siebräumer bekannt geworden, der mit Flügelelementen für die Räumung des Siebes versehen ist Diese Flügelelemente haben ein hydrodynamisches Profil, das sich über die ganze Länge des Siebelementes, eines Siebkorbes, erstreckt. Durch die Relativbewegung zur umgebenden Suspension gibt das Flügelelement vorne einen Druck-und dahinter einen Saugimpuls auf das zu räumende Sieb ab. Dadurch wird ein Teil der Suspension, die am Sieb abgewiesen wurde oder bereits das Sieb als Gutstoff passiert hat, zurückgesaugt, wodurch die Sieböffnungen freigehalten bzw. freigemacht werden.

[0006] Im Unterschied hierzu werden die Rotorflügel beispielsweise in der DE-OS 3701669 von Erhebungen gebildet.

[0007] Nachteilig sind bei den bekannten Drucksortierern die von den Druck- und Saugimpulsen ausgehenden, relativ starken Pulsationen.

[0008] Die Aufgabe der Erfindung ist es daher die Stärke der Pulsationen bei möglichst hoher Sortiereffizienz zu minimieren.

[0009] Erfindungsgemäß wurde die Aufgabe dadurch gelöst, dass der in Rotationsrichtung verlaufende Querschnitt, d.h. die radial ausgerichtete Querschnittsfläche der Rotorflügel eine abgerundete, in Rotationsrichtung weisende Flügelspitze, ein sich entgegen der Rotationsrichtung anschließendes Flügelmittelteil mit parallel zueinander und parallel zur Rotationsrichtung verlaufenden Flügelseitenflächen sowie ein Flügelendteil umfasst, wobei die Höhe der Flügelspitze und des Flügelmittelteils im äußeren Randbereich des Rotorflügels bezüglich der zylindrischen Rotor- Mantelfläche am größten ist und vom Randbereich zur Mitte des Rotorflügels hin abnimmt.

[0010] Die große Höhe im äußeren Randbereich führt zu einer verstärkten Strömung der Faserstoffsuspension und begünstigt die Ausprägung des Differenzdrucks zwischen Flügelspitze und Flügelendteil.

[0011] In Verbindung mit der zur Mitte des Rotorflügels hin abnehmenden Höhe wird so ein langsamer Abbau des Druckimpulses möglich.

[0012] Eine besonders strömungsgünstige Form ergibt sich, wenn die in Rotationsrichtung verlaufende Querschnittsfläche der Flügelspitze parabelförmig ausgebildet ist.

[0013] Für den schonende Auf- und Abbau des Druckimpulses ist es von Vorteil, wenn die Höhe des äußeren Randbereichs bei der Flügelspitze und vorzugsweise auch dem Flügelmittelteil gleich ist und/oder die Höhe der Flügelspitze und des Flügelmittelteils nach dem äußeren Randbereich zur Mitte hin in einem Übergangsbereich kontinuierlich abnimmt.

[0014] Damit die Rotorflügel eine möglichst große Wirkung, insbesondere Sogwirkung entfalten, sollte der Abstand zwischen dem Randbereich und dem Siebelement möglichst klein sein. Allerdings besteht bei zu geringem Abstand die Gefahr des Verklemmens.

[0015] Durch umfangreiche Versuche hat es sich als optimal herausgestellt, wenn der minimale Abstand zwischen dem Randbereich der Rotorflügel und dem Siebelement zwischen 3 und 15 mm liegt.

[0016] Im Hinblick auf den Einsatz des Drucksortieres unterscheidet man im Allgemeinen zwischen der Feinsortierung/Feinreinigung und der Grobsortierung/Grobreinigung sowie der Dickstoff- oder der Ausschusssortierung.

[0017] Bei der Feinsortierung geht es um die Entfernung feiner Verunreinigungen und Stickies bei einer Stoffdichte der Faserstoffsuspension zwischen 0,8 und 2,5%, wobei die Sieböffnungen des Siebelements meist als Schlitze ausgebildet sind.

[0018] Demgegenüber wird bei der Grobsortierung sowie der Dickstoff- oder der Ausschusssortierung die Entfernung von Verunreinigungen und Stickies bei einer Stoffdichte der Faserstoffsuspension zwischen 2,0 und 5% angestrebt. Die Sieböffnungen können sowohl als Löcher ausgebildet, als auch mit Schlitzen ausgeführt sein.

[0019] Wegen der relativ geringen Stoffdichte ist es bei der Feinsortierung der Faserstoffsus-pension zwecks Intensivierung der Rotorwirkung von Vorteil, wenn der minimale Abstand zwischen dem Randbereich der Rotorflügel und dem Siebelement zwischen 3 und 7 mm und/oder die Rotationsgeschwindigkeit des Rotors zwischen 13 und 20 m/s liegt.

[0020] Um bei der relativ hohen Stoffdichte der Faserstoffsuspension während der Grobsortierung oder der Dickstoff- oder der Ausschusssortierung eine optimale Sogwirkung ausgehend von den Rotorflügeln zu erreichen, sollte der minimale Abstand zwischen dem Randbereich der Rotorflügel und dem Siebelement zwischen 7 und 15 mm und/oder die Rotationsgeschwindigkeit des Rotors zwischen 16 und 25 m/s liegen.

[0021] Bei der Anwendung im Holzstoff- und Zellstoff-Bereich zum Herstellen von Papier haben die Drucksortierer einen Stoffdichtebereich zwischen 1 und 5% und einen minimalen Spalt zwischen dem Randbereich der Rotorflügel und dem Siebelement zwischen 3-15 mm. Dabei werden die kleinen Spaltweiten von 3 bis 7 mm bevorzugt bei geringen Stoffdichten zwischen 1 und 2,5% und die größeren Spaltweiten von 7 bis 15 mm bei höheren Stoffdichten zwischen 2,0 und 5% eingesetzt.

[0022] Hinsichtlich der Wirkung auf die Ausbildung des Differenzdrucks ist es vorteilhaft, dass die Breite des äußeren Randbereichs von der Flügelspitze zum Flügelendteil hin vorzugsweise kontinuierlich abnimmt.

[0023] Im Interesse eines allmählichen Abbaus des Druckimpulses sollte die Höhe des Flügelendteils entgegen der Rotationsrichtung vorzugsweise kontinuierlich abnehmen. Dabei ist es ebenso von Vorteil, wenn die Flügelseitenflächen des Flügelendteils parallel zueinander und parallel zur Rotationsrichtung verlaufen.

[0024] In Summe können die Rotorflügel so in Rotationsrichtung betrachtet wesentlich kürzer als üblich ausgeführt werden, was die Möglichkeiten ihrer Anordnung auf dem Rotor erweitert.

[0025] Zur Vermeidung von Turbulenzen, sollten die Flügelseitenflächen des Flügelendteils abgerundet sein. Außerdem sollte das Flügelendteil eine senkrecht zur Rotationsrichtung verlaufende Endseite besitzen.

[0026] Um die Wirkung der Rotorflügel und insbesondere auch die von ihnen ausgehenden Turbulenzen zu vergleichmäßigen, ist es vorteilhaft, wenn die Rotorflügel benachbarter Umfangsebenen in Rotationsrichtung versetzt zueinander angeordnet sind.

[0027] Um eine Querströmung in axialer Richtung über das Siebelement hinweg zu erreichen, sollte die Rotationsachse schräg oder senkrecht auf der Maschinenebene stehen.

[0028] Vorteile hinsichtlich Gestaltung und Funktion des Drucksortierers ergeben sich des Weiteren, wenn sich der Rotor innerhalb des Siebelementes befindet, das Siebelement zylindrisch und der Rotor als zylindrische Trommel ausgebildet sind.

[0029] Nachfolgend soll die Erfindung an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. In der beigefügten Zeichnung zeigt: [0030] Figur 1: einen schematischen Querschnitt durch einen Drucksortierer parallel zur

Rotationsachse 17; [0031] Figur 2: eine Draufsicht auf einen Rotorflügel 3; [0032] Figur 3: eine perspektivische Darstellung des Rotorflügels 3 und [0033] Figur 4: einen senkrecht zur Rotationsachse 17 verlaufenden Querschnitt durch den

Rotorflügel 3.

[0034] In Figur 1 erkennt man einen erfindungsgemäßen Drucksortierer mit einem Siebelement 11, hier in Form eines zylindrischen Siebkorbes mit senkrechter Siebachse 10, welches den Innenraum des Drucksortierers in einen Zulaufraum 12 und einen Gutstoffraum 13 aufteilt.

[0035] In den Zulaufraum 12 wird über einen Suspensionszulauf 14 die Faserstoffsuspension 1 zugeführt.

[0036] Bei dem hier verwendeten Drucksortierer erhält die Faserstoffsuspension 1 einen Drehimpuls, der sie in eine Umfangsbewegung versetzt. Zusätzlich hierzu wird in Folge des anliegenden Druckgefälles zwischen dem oben gezeichneten Suspensionszulauf 14 und dem unten liegenden Rejektauslauf 15 des Zulaufraumes 12 eine Transportströmung erzeugt.

[0037] Auf dem Weg dieser Transportströmung wird ein großer Teil der Faserstoffsuspension 1 bestimmungsgemäß durch das Siebelement 11 als Gutstoff 20 in den Gutstoffraum 13 abgeleitet und von dort über den Gutstoffablauf 16 abgeführt. Dabei tritt auch zumindest ein großer Teil der in der Faserstoffsuspension 1 enthaltenen Fasern in den Gutstoffraum 13 über.

[0038] Der vom Siebelement 11 abgewiesene Teil der Faserstoffsuspension 1 wird als Rejekt 21 über den Rejektauslauf 15 aus dem Zulaufraum 12 gefördert.

[0039] Um zu verhindern, dass die Öffnungen des Siebelementes 11 verstopft werden, ist ein an sich bekannter Siebräumer eingesetzt, der sich relativ zum Siebelement 11 bewegt.

[0040] Erfindungsgemäß wird dieser Siebräumer von einem im Siebelement 11 rotierenden Rotor 2 mit daran befestigten Rotorflügeln 3 gebildet. Dabei hat der Rotor 2 die Form einer zylindrischen Trommel, wobei die Rotationsachse 17 mit der Siebachse 10 übereinstimmt.

[0041] Alle Rotorflügel 3 haben hierbei gemäß den Figuren 2 bis 4 die gleiche Form, was zu einer gleichmäßigen Wirkung auf die Faserstoffsuspension 1 und das Siebelement 11 führt.

[0042] Außerdem sind die Rotorflügel 3 über mehrere senkrecht zur Rotationsachse 17 verlaufende Umfangsebenen 18 des Rotors 2 verteilt angeordnet. Wesentlich ist jedoch, dass mehrere Rotorflügel 3 in einer Umfangsebene 18 angeordnet sind und sich die Rotorflügel 3 einer Umfangsebene 18 in Rotationsrichtung 7 vollständig überdecken.

[0043] Zwecks Vergleichmäßigung ihrer Wirkung sind die Rotorflügel 3 benachbarter Umfangsebenen 18 in Rotationsrichtung 7 versetzt zueinander angeordnet.

[0044] Darüber hinaus haben die Rotorflügel 3 hierbei nicht nur die gleiche Form sondern auch die gleichen Abmessungen, was die Herstellungskosten senkt.

[0045] Zur Verminderung von Strömungsverlusten und zur Förderung der Differenzdruckausbil-dung hat der in Rotationsrichtung 7 verlaufende Querschnitt der Rotorflügel 3 eine abgerundete, in Rotationsrichtung 7 weisende, parabelförmige Flügelspitze 4, ein sich entgegen der Rotationsrichtung 7 anschließendes Flügelmittelteil 5 mit parallel zueinander und parallel zur Rotationsrichtung 7 verlaufenden Flügelseitenflächen 9 sowie ein Flügelendteil 6, wobei die Höhe der Flügelspitze 4 und des Flügelmittelteils 5 im äußeren Randbereich 8 des Rotorflügels 3 am größten ist und vom Randbereich 8 zur Mitte hin abnimmt.

[0046] Die Flügelspitze 4 räumt die Faserstoffsuspension 1 beiseite, an den parallelen Flügelseitenflächen 9 wird die Strömungsgeschwindigkeit sowie der Differenzdruck erhöht und im sich anschließenden Bereich mit verminderter Höhe die Rückströmung über das Siebelement 11 begünstigt.

[0047] Hierbei ist die Höhe des äußeren Randbereichs 8 bei Flügelspitze 4 und Flügelmittelteil 5 gleichgroß, was die Ausbildung des Differenzdrucks unterstützt und den Einsatz wesentlich kürzerer Rotorflügel 3 als üblich erlaubt.

[0048] Bei Auslegung des Drucksortierers zur Feinsortierung der Faserstoffsuspension 1 liegt der minimale Abstand 23 zwischen dem Randbereich 8 der Rotorflügel 3 und dem Siebelement 11 zwischen 3 und 7 mm und/oder die Rotationsgeschwindigkeit des Rotors 2 zwischen 13 und 20 m/s.

[0049] Soll der Drucksortierer zur Grobsortierung oder zur Dickstoff- oder zur Ausschusssortierung der Faserstoffsuspension 1 genutzt werden, dann liegt der minimale Abstand 23 zwischen dem Randbereich 8 der Rotorflügel 3 und dem Siebelement 11 zwischen 7 und 15 mm und/oder die Rotationsgeschwindigkeit des Rotors 2 zwischen 16 und 25 m/s.

[0050] Um den Druck langsam wieder abzubauen und so Pulsationen zu minimieren, nimmt die Höhe der Flügelspitze 4 und des Flügelmittelteils 5 nach dem äußeren Randbereich 8 zur Mitte hin in einem Ubergangsbereich kontinuierlich ab.

[0051] Aus gleichem Grund nehmen die Breite des äußeren Randbereichs 8 von der Flügelspitze 4 zum Flügelendteil 6 hin sowie die Höhe des Flügelendteils 6 entgegen der Rotationsrichtung 7 kontinuierlich ab.

[0052] Auch die zwischen dem Randbereich 8 und dem Übergangsbereich verlaufende Kante 22 ist gekrümmt und unterstützt so die sanfte Einleitung der Rückströmung.

[0053] Die Figuren 2 und 3 deuten an, dass der Verlauf dieser Kante 22 an die speziellen Einsatzbedingungen angepasst sein kann und beispielsweise auch nur im Flügelmittelteil 5 verläuft.

[0054] Zur Minimierung von Turbulenzen sind die Flügelseitenflächen 9 des Flügelendteils 6 im senkrecht zur Rotationsrichtung 7 verlaufenden Querschnitt abgerundet.

[0055] Des Weiteren verlaufen die Flügelseitenflächen 9 des Flügelendteils 6 parallel zueinander und parallel zur Rotationsrichtung 7. Dabei besitzt das Flügelendteil 6 eine senkrecht zur Rotationsrichtung 7 verlaufende Endseite 19. Auch dies unterstützt den langsamen Abbau des Druckimpulses.

Claims (15)

1. Ansprüche

   1. Drucksortierer zum Sortieren einer Faserstoffsuspension (1) mit einem um eine Siebachse (10) rotationssymmetrisch ausgebildeten Siebelement (11), welches den Drucksortierer in einen Zulaufraum (12) und einen Gutstoffraum (13) aufteilt, wobei der Zulaufraum (12) mit einem Suspensionszulauf (14) sowie einem Rejektauslauf (15) und der Gutstoffraum (13) mit einem Gutstoffablauf (16) in Verbindung steht und sich im Zulaufraum (12) ein trommelartiger Rotor (2) mit Rotorflügeln (3) befindet, dessen Rotationsachse (17) der Siebachse (10) entspricht und der relativ zum Siebelement (11) rotiert, wobei die Rotorflügel (3) über mehrere senkrecht zur Rotationsachse (17) verlaufenden Umfangsebenen (18) des Rotors (2) verteilt angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass der in Rotationsrichtung (7) verlaufende Querschnitt der Rotorflügel (3) eine abgerundete, in Rotationsrichtung (7) weisende Flügelspitze (4), ein sich entgegen der Rotationsrichtung (7) anschließendes Flügelmittelteil (5) mit parallel zueinander und parallel zur Rotationsrichtung (7) verlaufenden Flügelseitenflächen (9) sowie ein Flügelendteil (6) umfasst, wobei die Höhe der Flügelspitze (4) und des Flügelmittelteils (5) im äußeren Randbereich (8) des Rotorflügels (3) am größten ist und vom Randbereich (8) zur Mitte hin abnimmt.
2. 2. Drucksortierer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Flügelspitze (4) parabelförmig ausgebildet ist.
3. 3. Drucksortierer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Höhe des äußeren Randbereichs (8) bei der Flügelspitze (4) und vorzugsweise auch dem Flügelmittelteil (5) gleich ist.
4. 4. Drucksortierer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der minimale Abstand (23) zwischen dem Randbereich (8) der Rotorflügel (3) und dem Siebelement (11) zwischen 3 und 15 mm liegt.
5. 5. Drucksortierer nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass zur Feinsortierung der Faserstoffsuspension (1) der minimale Abstand (23) zwischen dem Randbereich (8) der Rotorflügel (3) und dem Siebelement (11) zwischen 3 und 7 mm liegt.
6. 6. Drucksortierer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur Feinsortierung der Faserstoffsuspension (1) die Rotationsgeschwindigkeit des Rotors (2) zwischen 13 und 20 m/s liegt.
7. 7. Drucksortierer nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass zur Grobsortierung oder zur Dickstoff- oder zur Ausschusssortierung der Faserstoffsuspension (1) der minimale Abstand (23) zwischen dem Randbereich (8) der Rotorflügel (3) und dem Siebelement (11) zwischen 7 und 15 mm liegt.
8. 8. Drucksortierer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur Grobsortierung oder zur Dickstoff- oder zur Ausschusssortierung der Faserstoffsuspension (1) die Rotationsgeschwindigkeit des Rotors (2) zwischen 16 und 25 m/s liegt.
9. 9. Drucksortierer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Höhe der Flügelspitze (4) und des Flügelmittelteils (5) nach dem äußeren Randbereich (8) zur Mitte hin in einem Übergangsbereich kontinuierlich abnimmt.
10. 10. Drucksortierer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Breite des äußeren Randbereichs (8) von der Flügelspitze (4) zum Flügelendteil (6) hin vorzugsweise kontinuierlich abnimmt.
11. 11. Drucksortierer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Flöhe des Flügelendteils (6) entgegen der Rotationsrichtung (7) vorzugsweise kontinuierlich abnimmt.
12. 12. Drucksortierer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Flügelseitenflächen (9) des Flügelendteils (6) parallel zueinander und parallel zur Rotationsrichtung (7) verlaufen.
13. 13. Drucksortierer nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Flügelseitenflächen (9) des Flügelendteils (6) abgerundet sind.
14. 14. Drucksortierer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Flügelendteil (6) eine senkrecht zur Rotationsrichtung (7) verlaufende Endseite (19) besitzt.
15. 15. Drucksortierer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Rotorflügel (3) benachbarter Umfangsebenen (18) in Rotationsrichtung (7) versetzt zueinander angeordnet sind. Hierzu 1 Blatt Zeichnungen