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Die
Erfindung betrifft ein Verfahren zur Entfernung von Wasser aus einer
Faserstoffbahn, Zellstoffbahn oder Papierbahn, bei dem in einer
ersten Zone eine Entwässerung
erfolgt, wobei die Faserstoffbahn, Zellstoffbahn oder Papierbahn
zwischen zwei Sieben in einer Entwässerungsmaschine läuft. Weiters
betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur Durchführung des
Verfahrens.
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Eine
derartige Vorrichtung ist z.B. aus der WO 00/77298 bekannt, wobei
hier eine erste Entwässerung
in einer Schwerkraftzone und eine weitere Entwässerung in einer Zweisiebzone
erfolgt. Anschließend
daran erfolgt die Entwässerung
in weiteren Zonen. Zur Entwässerung
wird hier im Bereich des Obersiebes eine Einrichtung gezeigt, bei
der das Wasser vom Sieb als sog. Freistahl in einen Entwässerungskasten
gelenkt und daraus abgeleitet wird. Hier wird lediglich das sich
auf dem Sieb (der Sieboberfläche)
ansammelnde Wasser abgeführt.
Es verbleibt jedoch immer noch eine große Menge Wasser im Sieb, das
dann in späterer
Folge zu einer Rückbefeuchtung
der Faserstoffbahn, Zellstoffbahn oder Papierbahn führt. Ziel
der Erfindung ist es daher, auch einen wesentlichen Anteil des Wassers
wirtschaftlich aus dem Sieb (den Sieben) abzuführen und die gesamte Entwässerungsleistung
der Zellstoffentwässerungsmaschine
(-anlage) zu erhöhen.
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Aus
der
DE 690 23 894
T2 ist ein Verfahren zur Entfernung von Wasser aus einer
Papiermacherfaserbahn bekannt, bei dem die erste Entwässerungszone
als Schwerkraftentwässerungszone
ausgebildet ist, an die sich eine zweite Entwässerungszone mit einem Obersieb
und einem Untersieb anschließt,
wobei die beiden Siebe parallel zueinander verlaufen.
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Die
Erfindung ist durch die Merkmale des Anspruchs 1 gekennzeichnet.
Demgemäß ist die
erste Entwässerungszone
als Keilzone ausgebildet, in deren Bereich die beiden Siebe keilförmig zueinander laufen,
wobei das Wasser am Ende der Keilzone oder anschließend daran
durch einen Unterdruck aus mindestens einem Sieb abgesaugt wird,
wobei durch die entstehende Luftströmung im Sieb das Wasser in
die Innenkammer eines Saugkastens geleitet wird. Wird das Wasser
direkt nach der Keilzone abgesaugt, kann die Entwässerungsleistung
noch erhöht
werden, da zwischendurch keinerlei Rückbefeuchtung eintritt. Dadurch
kann die Rückbefeuchtung
der zu entwässernden
Faserstoffbahn, Zellstoffbahn oder Papierbahn stark reduziert werden.
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Eine
vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet,
dass Wasser gleichzeitig aus Ober- und Untersieb abgesaugt wird.
Damit wird gewährleistet,
dass eine günstige,
gleichmäßige und
schnelle Entwässerung
der Faserstoffbahn, Zellstoffbahn oder Papierbahn erzielt wird.
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Eine
günstige
Weiterbildung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die
Luft gegen die Sieblaufrichtung durch das Sieb strömt. Dadurch kann
eine größere Wassermenge
aus dem Sieb abgesaugt werden.
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Eine
vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet,
dass mehrere Saugstellen an einem Sieb hintereinander angeordnet
sind. So kann eine weitestgehende Entwässerung des Siebes und somit
weitestgehende Verhinderung einer Rückbefeuchtung der zu entwässernden
Faserstoffbahn, Zellstoffbahn oder Papierbahn erreicht werden.
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Die
Erfindung betrifft auch eine Vorrichtung zur Entfernung von Wasser
aus einer Faserstoffbahn, Zellstoffbahn oder Papierbahn, die zwischen zwei
Sieben in einer Entwässerungsmaschine
läuft, wobei
eine erste Entwässerungszone
als Keilzone ausgebildet ist, in deren Bereich die beiden Siebe keilförmig zueinander
laufen, und anschließend
an die Keilzone mindestens ein Saugkasten mit einer gegen das Sieb
gerichteten Ansaugöffnung
vorgesehen ist, der an eine Unterdruckquelle angeschlossen ist,
wobei der mindestens eine Saugkasten direkt nach der Keilzone angeordnet
ist. Wird das Wasser direkt nach der Keilzone abgesaugt, kann die
Entwässerungsleistung
noch erhöht
werden, da zwischendurch keinerlei Rückbefeuchtung eintritt. Dadurch
kann die Rückbefeuchtung
der zu entwässernden
Faserstoffbahn, Zellstoffbahn oder Papierbahn stark reduziert werden.
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Eine
vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet,
dass der Saugkasten direkt mit der Ansaugöffnung am Sieb anliegt. Damit können Fehlströmungen vermieden
und somit die Entwässerung
aus dem Sieb (den Sieben) wesentlich verbessert werden.
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Eine
günstige
Weiterbildung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass am
Ober- und Untersieb jeweils mindestens ein Saugkasten angeordnet ist.
Damit wird gewährleistet,
dass eine günstige gleichmäßige und
schnelle Entwässerung
der Faserstoffbahnen, Zellstoffbahn oder Papierbahn erzielt wird.
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Eine
vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet,
dass mehrere Saugkästen
an einem Sieb hintereinander angeordnet sind. So kann eine weitestgehende
Entwässerung
des Siebes und somit weitestgehende Verhinderung einer Rückbefeuchtung
der zu entwässernden
Faserstoffbahnen, Zellstoffbahn oder Papierbahn erreicht werden.
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Eine
vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet,
dass die Ansaugöffnung einen
Kanal aufweist, der schräg
gegen die Sieblaufrichtung angeordnet ist.
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Die
Erfindung wird anhand der Zeichnungen beispielhaft beschrieben,
wobei 1 eine gesamte Entwässerungsmaschine, 2 einen
unteren Saugkasten, 3 eine Kombination mit zwei
Saugkästen übereinander, 4 eine
Kombination mit jeweils zwei Saugkästen hintereinander, 5 eine Variante
an einem Langsieb, 6 einen Ausschnitt aus 5, 7 die
Anordnung auf einem Langsieb, 8 die Anordnung
in einer Doppelsiebentwässerungsmaschine
und 9 einen Ausschnitt aus 8 darstellt.
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1 zeigte
eine gesamte Entwässerungsmaschine 10 in
Form einer Langsiebentwässerungsmaschine.
Das zu entwässernde
Material wird mit einer Konsistenz von 0,4–2,5 % über einen Stoffauflauf 11 auf
das Sieb 3 aufgebracht und bildet in weiterer Folge eine
Faserstoffbahn, Zellstoffbahn oder Papierbahn 2, die weitestgehend
entwässert
und getrocknet werden soll. Zur Entfernung des Wassers sind unterhalb
des Siebes 3 Saugkästen 12, 12' angebracht.
Die Erfindung ist am Ende der als Schwerkraftentwässerungszone 13 ausgebildeten
ersten Entwässerungszone
eingesetzt. An diese Entwässerungszone 13 schließt eine
Pressenpartie 14 mit mindestens einer Saugpresswalze an.
Die mechanische Entwässerung
wird durch eine Hochdruckentwässerungspresse 15 abgeschlossen.
Der Trockengehalt beträgt
hier für
eine Zellstoffbahn ca. 55–57
% und für eine
Papierbahn ca. 40–45
%, wobei gegenüber
einer Anlage ohne Einsatz der Erfindung eine Steigerung um 2–3 %-Punkte erzielt wird.
Anschließend
an die mechanische Entwässerung
erfolgt eine thermische Trocknung in einem Trockner 16.
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2 zeigt
die Anordnung eines Saugkastens 5 an einem Sieb 3,
auf dem eine zu entwässernde
Faserstoffbahn, Zellstoffbahn oder Papierbahn 2 transportiert
wird. Es kann aber auch zusätzlich
ein (nicht dargestelltes) Sieb an der Oberseite der Faserstoffbahn,
Zellstoffbahn oder Papierbahn 2 mitlaufen, d. h. die Faserstoffbahn,
Zellstoffbahn oder Papierbahn 2 wird zwischen zwei Sieben 1, 3 geführt. Im Saugraum 4 des
Saugkastens 5 wird ein Unterdruck P1 gegenüber dem
atmosphärischen
Druck P2 angelegt. Durch diesen Unterdruck
P1 wird Luft von außen durch das Sieb 3 über eine
am Sieb 3 anliegende Ansaugöffnung 6 in den Saugraum 4 gesaugt
(Pfeil L). Dabei nimmt die Luft Wasser mit, das in den freien Zwischenräumen im
Sieb 3 enthalten ist. Die Luft strömt dabei vorteilhafterweise
entgegen der Laufrichtung A der Faserstoffbahn, Zellstoffbahn oder
Papierbahn 2. Durch die geeignete Wahl des Unterdrucks
P1 lässt
sich ein Großteil
des im Sieb 3 enthaltenen Wasser entfernen und aus der Maschine
austragen. Dadurch kann auch eine Rückbefeuchtung der Faserstoffbahn,
Zellstoffbahn oder Papierbahn 2 stark reduziert werden. 3 zeigt
eine Anordnung von zwei gegenüberliegenden
Saugkästen 5, 5' bei einer Doppelsiebentwässerungsmaschine.
Analog zur Wasserentfernung aus dem Untersieb 3 gemäß 2 wird
hier zusätzlich
das Wasser aus dem Obersieb 1 entfernt. Auch hier wird
das im Sieb 1 enthaltene Wasser durch die Luftströmung im
Sieb in den Saugraum 4' des
Saugkastens 5' gesaugt.
Dadurch kann auch das Wasser aus dem Obersieb 1 zum Großteil entfernt
und die Rückbefeuchtung
der zu entwässernden
Faserstoffbahn, Zellstoffbahn oder Papierbahn hintangehalten werden.
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In 4 sind
am Obersieb 1 und Untersieb 3 jeweils zwei Saugästen 5, 5' hintereinander
angeordnet. Dadurch kann noch mehr Wasser aus den Sieben abgeführt werden.
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Grundsätzlich können auch
nur zwei Saugkästen
hintereinander am Unter- oder Obersieb, am Unter- und Obersieb gegeneinander
versetzt oder drei Saugkästen,
davon zwei am Untersieb einer am Obersieb oder umgekehrt eingesetzt
werden. Es ist auch möglich
bei Erfordernis weitere Saugkästen hintereinander
anzuordnen. Zur besseren Wasserentfernung können auch unterschiedliche
Unterdrücke
angelegt werden, wobei der Unterdruck vorteilhafterweise in Bahnlaufrichtung
zunimmt.
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5 zeigt
die Anordnung am Ende einer Langsiebentwässerungsmaschine, bei der die
Faserstoffbahn, Zellstoffbahn oder Papierbahn 2 auf einem (Unter-)
Sieb 3 entwässert
wird. Hier ist ein Saugkasten 12' dargestellt, bei dem das Wasser
aus der Bahn 2 durch mehrere Öffnungen 20 in den
Saugraum 4 abgesaugt wird. Das Sieb läuft dabei auf Leisten 21, wobei
die letzte Leiste 21',
die auch zur Abdichtung des gesamten Saugkastens gegenüber der
Umgebung dient, derart ausgebildet ist, dass Luft L durch das Sieb 3 hindurch
in den Saugraum 4 gesaugt wird und dadurch einen Großteil des
im Sieb 3 enthaltenen Wassers mitreißt. Dies bewirkt, dass eine
anschließende
Rückbefeuchtung
der Faserstoffbahn, Zellstoffbahn oder Papierbahn 2 durch
das noch im Sieb 3 enthaltenen Wasser nur mehr sehr gering
ausfällt
und somit insgesamt am Ende der Entwässerungsmaschine ein höherer Trockengehalt,
als bei Maschinen nach dem Stand der Technik erzielt wird.
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In 6 wird
die Situation am Ende des Saugkastens 12' nochmals im Detail dargestellt.
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Der
angelegte Unterdruck in den Saugkästen beträgt bis zu 0,5 bar (50 kPa).
Sei einem Saugkasten am Untersieb ergibt sich beispielweise am Ende
der Entwässerungsmaschine
eine Erhöhung des
Trockengehaltes um ca. 2–3
% -Punkte. Werden zwei gegenüberliegende
Saugkästen
in einer Doppelsiebanlage eingesetzt ergeben sich etwa 3–4 %-Punkte
Trockengehaltssteigerung. Bei zwei Saugkastenpaaren lässt sich
die Trockengehaltssteigerung auf 4–6 %- Punkte erhöhen. Werden
mehr Saugkästen
eingesetzt, so können
Trocken-gehaltssteigerungen bis zu 8 %-Punkte erzielt werden. Die Wirkung
der Saugkästen
erhöht
sich bei höheren
Maschinengeschwindigkeiten, wobei üblicherweise Geschwindigkeiten
von 150–250
m/min eingesetzt werden, die Wirkung der Saugkästen aber zumindest bis zu
einer Bahngeschwindigkeit von 350 m/min ausgezeichnet war. Eine
Geschwindigkeitsgrenze nach oben wurde derzeit noch nicht festgestellt,
d.h. dass die Absaugeinrichtung nach der Erfindung auch bei höheren Geschwindigkeiten
eingesetzt werden kann.
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7 zeigt
nochmals die Situation bei einer Schwerkraftentwässerungszone 13 einer
Langsiebentwässerungsmaschine 10,
wobei die Erfindung im Bereich 17, d. h. am Ende dieser
Zone 13 eingesetzt wird. Es können hier z.B. die letzten
drei Saugkästen 12' entsprechend
der Erfindung ausgeführt werden.
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In 8 ist
eine andere Art einer ersten Entwässerungszone 13, nämlich eine
mit zwei Sieben, d.h. eine Doppelsiebentwässerung, dargestellt. Vorteil
dieser Art ist eine gleichmäßige Entwässerung der
Faserstoffbahn, Zellstoffbahn oder Papierbahn 2 sowohl
nach unten, als auch nach oben, wodurch sich neben einer besseren
Qualität
auch höhere
Produktionen ergeben. Derartige Anlagen werden vor allem bei der
Entwässerung
von Zellstoffbahnen eingesetzt, da diese eine größere Dicke und damit auch längere Entwässerungswege
für das
darin enthaltene Wasser aufweisen. Hier wird das zu entwässernde
Material durch einen Stoffauflauf 11 zwischen die beiden
Siebe 1, 3 eingebracht. Die Siebe werden entlang
von Platten 22, 23 geführt, deren Abstand voneinander
in Bahnlaufrichtung abnimmt, d.h. keilförmig zusammenläuft. Dadurch
wir auf die Bahn 2 ein zunehmender Druck ausgeübt, der
zu einer stetigen Entwässerung
führt.
Das Wasser wird durch in den Platten 22, 23 vorhandene Öffnungen
nach oben und unten abgeführt.
Am Ende dieser (Keil-) Zone sind zusätzlich Saugkästen 5 angeordnet.
Hier ist eine Anordnung von vier Saugkästen 5 gemäß 4 dargestellt.
Die unteren Saugkästen
sind von den übrigen
Maschinenteilen verdeckt und daher nicht sichtbar.
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In 9 ist
das Detail IX aus 8 mit den Saugkästen 5 dargestellt.
Diese Saugkästen 5 sind direkt
anschließend
an die erste Entwässerungszone 13 angeordnet.
Man erkennt hier die am Obersieb 1 mündenden Saugkanäle 24,
die mit der Saugkammer 4 der Saugkästen 5 in Verbindung
stehen. Die Luft aus der Umgebung wird dabei durch einen entsprechenden
Luftzufuhrschlitz 25 zugeführt. Seim letzten Saugkästen 5 erfolgt
die Lufteinsaugung über einen
Spalt 25'.
Es ist hier auch angedeutet, dass am Untersieb 3 Absaugkanäle 24 und
Zuführkanäle 25 vorhanden
sind. Es können
auch gegebenenfalls zusätzliche
Saugkästen 5 einfach
nachgerüstet
werden.
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Die
Erfindung ist nur beispielhaft beschrieben und kann im Rahmen der
Ansprüche
auch andere Ausführungen
der Saugkästen,
insbesondere andere Detailausführungen
umfassen.