DE1761600B2

DE1761600B2 - Vorrichtung zum sichten von faserstoffaufschwemmungen

Info

Publication number: DE1761600B2
Application number: DE19681761600
Authority: DE
Inventors: Jean Pierre Vitry-le-Francois Lamort (Frankreich)
Original assignee: Etablissements E & M Lamort FiIs, Vitry le Francois (Frankreich)
Priority date: 1967-06-14
Filing date: 1968-06-14
Publication date: 1978-01-26
Also published as: ES355010A1; SE359131B; DE1997726U; DE1761600A1; US3545621A; NL6808454A; GB1225286A; FR1546515A; DE1761600C3; FI49337C; JPS492361B1; FI49337B

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Sichten von Faserstoffaufschwemmungen, insbesondere Zellstoff zur Papierherstellung, mit einem Gehäuse, in dem hintereinandergeschaltete zylindrische Siebe und ein Rotor mit tragflügelartig ausgebildeten Profilen angeordnet ist, welche sich relativ zu den Sieben bewegen.

Es ist bereits eine solche Vorrichtung bekannt bei der zwei zylindrische Siebe koaxial zueinander angeordnet sind, wobei auf der jeweils stromaufseitigen Seite der Siebe Rotorflügel kreisen, welche die Siebe durch Druckwellen sauberhalten. Es wird bei dieser Vorrichtung als nachteilig angesehen, daß das in Stromrichtung gesehen zweite Sieb eine kleinere Maschenweite als das vorgeschaltete Sieb aufweist was zur Folge hat daß der Durchsatz der Vorrichtung infolge des größeren Strömungswiderstandes des engmaschigeren Siebes herabgesetzt wird. Ein weiterer Nachteil der bekannten Vorrichtung liegt darin, daß die Rotorflügel jeweils auf der stromaufseitigen Seite der Siebe angeordnet sind, was zur Folge hat daß praktisch zwei unterschiedliche Flügelsysteme angewendet werden müssen, die in völlig getrennten, gegeneinander abgedichteten Räumen rotieren.

Es ist auch bereits bekannt den Rotor mit tragflügelartig ausgebildeten Profilen zu versehen. Je nach Orientierung des Tragflügelprofils an den Stützarmen des Rotors kann wahlweise eine Druck- oder auch Saugwirkung auf die Siebwand ausgeübt werden.

Die in den Sieben vorgesehenen Offnungen können verschiedene Formen annehmen und die Siebe, die gewöhnlich für Suspensionen von Fasern verwendet werden, und zwar für die Herstellung von Papier, sind entweder mit runden Löchern oder auch mit länglichen geradlinigen Schlitzen ausgestattet Es ist bekannt, daß

ίο jeder Öffnungstyp für das Zurückhalten einer bestimmten Verunreinigungsart jeweils besser geeignet ist, wobei die Schlitze körnige Teilchen wirkungsvoller aufhalten und runde Löcher flache und dünne Teilchen besser zurückhalten. Je nach Art der anfallenden Verunreinigungen wird die geeignete Siebart ausgesucht. Das Problem liegt darin, daß der Zellstoff, wie er in der Papierherstellungsindustrie verwendet wird, sehr viele und unterschiedliche Teilchen enthält, so daß nicht ohne weiteres entschieden werden kann, welche Siebart die jeweils günstigste darstellt Zur Vermeidung einer Zopfbildung auf der stromabseitigen Seite der Siebe ist es bereits bekannt, die Durchtrittslöcher konisch auszubilden oder auch zylindrisch zu stufen, so daß der Austrittsdurchmesser der Bohrung größer ist als der Eintrittsdurchmesser. Für den Fall, daß die Bohrungen zur Reinigung auf der Austrittsseite mit einer Druckwelle beaufschlagt werden, wird diese infolge der erweiterten Öffnung der Sieblöcher in den Bohrungen verstärkt, was gegenüber geraden Bohrungen zu einem besseren Spüleffekt führt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs bezeichneten Art zu schaffen, die bei einfachster konstruktiver Ausgestaltung einen guten Sichteffekt bei vergleichsweise niedrigem Strö mungswiderstand liefert.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß das eine Sieb Rundlöcher und das andere Schlitze aufweist und daß die Rotorflügel an der stromabseitigen Seite des ersten Siebes und der stromaufseitigen Seite des zweiten Siebes laufen und das Profil in der Weise angeordnet ist daß das erste Sieb drückend und das zweite Sieb saugend beaufschlagt wird. Durch die unterschiedliche Beaufschlagung der beiden Siebe, einmal drückend und einmal saugend, zur Erreichung eines Spüleffekts kann die Konstruktion äußerst einfach ausgestaltet werden. In der Regel reicht ein einziger Rotor, der entweder in dem Ringraum zwischen zwei koaxial angeordneten Sieben rotiert oder auch an der Innenseite zweier axial aufeinanderfolgender Siebe.

Durch die Kombination eines Siebes mit Rundlöchern und eines Siebes mit Schlitzen werden sowohl körnige als auch fasrige Verunreinigungen zuverlässig zurückgehalten.

Vorteilhaft weist das in Stromrichtung zuerst

durchflossene Sieb Schlitze und das zweite Rundlöcher auf. Es ist bekannt daß der Trenneffekt von Rundlöchern von der tangentialen Geschwindigkeitskomponente abhängt mit welcher die Rundlöcher angeströmt werden. Diese Geschwindigkeitskompo nente ist in der Regel am zweiten Sieb größer als am ersten.

Zur Erhöhung des Spüleffekts der Schlitze, die durch eine stromabseitige Druckwelle freigespült werden sollen, sind diese Schlitze axial ausgerichtet und weisen

b5 in Stromrichtung gesehen divergierende Seitenwandungen auf, wobei eine Seitenwandung radial verläuft und die andere gegen die Bewegungsrichtung der Rotorflügel geneigt ist Durch diese trichterförmige Erweiterung

der Schlitze wird die Reinigungswirkung der Druckwelle wesentlich verbessert.

In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung können die beiden Siebe koaxial zueinander angeordnet sein und die Rotorflügel im Ringraum zwischen den Sieben kreisen. Mit dieser Maßnahme wird erreicht, daß die Rotorflügel gemeinsam gelagert und angetrieben werden können. Ist der Ringraum schmal genug, reicht ein einziger Rotor aus, um einerseits das äußere Sieb drückend und andererseits das innere Sieb saugend zu beaufschlagen.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung können die beiden Siebe gleichen Durchmesser haben und übereinander angeordnet sein, wobei die Rotorflügel am inneren Umfang der Siebe kreisen.

Nachfolgend sind Ausführungsformen der Erfindung anhand der Zeichnung beispielsweise beschrieben. Darin zeigt

Fig. 1 einen schematischen vertikalen Querschnitt durch eine erste Ausführungsform der Sichtvorrichtung,

Fig.2 einen Querschnitt entlang der Linie H-II der Fig. 1,

Fig.3 einen schematischen vertikElen Querschnitt durch eine zweite Ausführungsform einer Sichtvorrichtung,

Fig.4 einen Querschnitt nach der Linie IV-IV der Fig.3,

F i g. 5 eine Teilschnittansicht eines Schlitzsiebes und

Fig.6 einen schematischen Vertikalschnitt durch eine dritte Ausführungsform einer Sichtvorrichtung.

Wie aus den Zeichnungen zu ersehen ist, enthält die Vorrichtung im wesentlichen ein Gehäuse 1 mit einer vertikalen Achse und einem Einlaß-Stutzen 2 und einem Auslaß-Stutzen 3. Innerhalb des Gehäuses sind einerseits zwei koaxiale Zylindersiebe 4 und 5 angeordnet, die eine vertikale Achse aufweisen, und andererseits steht ein Halter 6 koaxial innerhalb der Siebe und dessen oberes Ende trägt den Mechanismus, der aus einem Rad 7 besteht, welches durch ein Getriebe, das am unteren Ende des Halters gelegen ist, in Drehung versetzt wird. Das Rad 7 ist steif mit vertikal herabhängenden Flügeln bzw. Profilen 10 verbunden, die sich bei einer Drehung gemeinsam mit dem Rad 7 parallel zur Erzeugenden der Zylindersiebe 4 und 5 bewegen. Der Flügel 9 ist nahe dem Sieb 4 und der Flügel 10 nahe dem Sieb 5 angeordnet. Die Querschnitte dieser Flügel 9 und 10 besitzen eine hydrodynamische Formgebung, so daß die Bewegung der Flügel innerhalb der wäßrigen Aufschwemmung den Druck auf die Innenseite des äußeren Siebes 4 erhöht, und den Druck an der äußeren Fläche des Siebes 5 reduziert. Das obere Ende des Gehäuses wird durch eine Abdeckung 11 verschlossen, die überdies das äußere Sieb 4 in seiner Lage festhält, so daß dieses fest zwischen dieser Abdeckung und dem Boden des Diffuseurs 1 angeordnet ist. Das innere Sieb 5 ist mit seinem oberen Ende an dem Halter 6 befestigt, der den Mechanismus trägt, während sein unteres Ende ebenfalls auf dem Boden des Gehäuses 1 aufsitzt. Ein Stutzen 12 ist in den Boden des Gehäuses 1 an der'Außenseite des äußeren Siebes 4 eingebracht, und ein weiterer Stutzen 13 ist in ähnlicher Weise im Boden des Gehäuses 1 in den Spalt zwischen den zwei Sieben 4 und 5 einmündend vorgesehen. Diese Stutzen sorgen für das Abführen der festen Teilchen, die an der äußeren Fläche der Siebe 4 und 5 jeweils anhaften.

Die Funktionsweise der Vorrichtung ist folgende: Die zu sichtende Suspension gelangt in das Gehäuse 1, und zwar durch den Einlaß-Stutzen 2 und füllt ihn. Die Suspension fließt aus dem Gehäuse durch den Auslaß-Stutzen 3, nachdem sie der Reihe nach duich die Siebe 4 und 5 geführt wurde. Die öffnungen, die in diesen Sieben vorgesehen sind, werden durch die Flügel bzw. Profile 9 und 10 klar gehalten. Der an der Außenseite der Flügel hervorgerufene Druck erzeugt an allen Stellen des Siebes 4, die diesem Flügel 9 zugewendet sind und über die der Flügel 9 vorbeifährt, ίο eine kleine Stoßwelle, der Flüssigkeit, die zurück durch dieses Sieb gerichtet ist, wodurch dieses gereinigt wird. Ähnlich erzeugt der abnehmende Druck, der an der inneren Fläche des Flügels 9 vorherrscht, an allen Stellen des inneren Siebes 5, die in Richtung zum Flügel bzw. Profil 10 gelegen sind und weiche diesen Flügel überstreicht, eine Flüssigkeitsdruckwelle, die zurück durch das Sieb gerichtet ist, wodurch die öffnungen in letzterem wieder gereinigt werden, und zwar durch einen gegenläufigen Effekt.

Offensichtlich kann die Vorrichtung weiter vereinfacht werden, indem man Siebe 4 und 5 verwendet, deren Durchmesser genügend nahe beieinander liegen, um eine Reinigung beider Siebe durch die gleiche Flügelanordnung zu ermöglichen. In diesem Fall würde eine einzelne Flügelanordnung die zwei Anordnungen der Flügel 9 und 10 ersetzen. Die Verunreinigungen, die sich an dem Sieb 4 sammeln, werden durch ein periodisches oder fortwährendes Ableiten durch die Düse 12 entfernt. In ähnlicher Weise werden die Verunreinigungen, die an dem Sieb 5 angelagert werden, periodisch oder fortwährend durch die Düse 13 abgeleitet.

Die beschriebene Vorrichtung gestattet es somit, zwei aufeinanderfolgende Filtervorgänge durchzuführen, .15 ohne eine aufwendige mechanische Apparatur vorsehen zu müssen, da dieser Apparat, wie in allen herkömmlichen Apparaten, nur einen Rotor aufweist, wobei die Bewegung dieses Rotors das Säubern beider Siebe sicherstellt. Wie bereits festgestellt wurde, ist es erwünscht, zwei Filtervorgänge nacheinander durchzuführen, wenn zwei Siebe mit verschiedener Ausgestaltung verwendet werden und insbesondere, wenn eines geschlitzt und das andere mit runden Löchern versehen ist. Jedoch durch die bekannte Tatsache, daß der Wirkungsgrad eines Rundlochsiebes höher ist, wenn die Flüssigkeit gegen dieses gedrückt wird, und zwar mit einer genügend großen tangentialen Geschwindigkeit, so sind im allgemeinen runde Löcher in dem inneren Sieb 5 vorzugsweise vorzusehen, da die Flüssigkeit gegen die Einlaßseite letzteren Siebes drückt, und zwar mit der höheren Rotationsgeschwindigkeit, die sie durch diesen unter der Wirkung des sich drehenden Flügels bzw. Profils 9 und 10 annimmt. Infolgedessen sollte das äußere Sieb 4 ein geschlitztes Sieb sein, gegen welches die Flüssigkeit mit einer vergleichsweise hohen Geschwindigkeit stößt, wodurch eine geeignete Anordnung gebildet wird, da der Filtervorgang durch letzteres einzig von der Weite oder Feinheit der Schlitze abhängt. Unter gleichen Bedingungen ist es erstrebenswert, das Sieb 4 mit Schlitzen 14 (F i g. 5) zu versehen, die sich längs der Zeugelinie des äußeren zylindrischen Siebes 4 und der öffnung an der inneren Seite des letzteren mit einem asymmetrischen Zwischenraum erstrecken. Wie in bez"g auf Zellulose und Papier in der Technik gut h> bekannt ist, öffnen die feinen Schlitze, die gewöhnlich zur Filterung von faserigen Suspensionen verwendet werden, vorzugsweise an ihren Ausgangsenden in einer Erweiterung, um zu verhindern, daß der Kanal, der

durch den Schlitz gebildet wird, zu lang ausfällt, was zu einem leichten Verstopfen führen könnte. Dieser Raum ist gewöhnlich symmetrisch und nimmt entweder eine nach außen erweiterte Form oder anders eine geradlinige Form mit abgerundeten Kanten an.

Nach der Zeichnung wird das Sieb 4 durch das Vorbeiführen eines Flügels bzw. Profils 9 vor diesem gereinigt. Der Druck, der an der Außenfläche dieses Flügels anwächst und eine Flüssigkeitsdruckwelle durch das Sieb 4 erzeugt, stößt gegen letzteres Sieb mit einer Geschwindigkeit, deren Komponente, parallel zur Fläche des Siebes 4, groß ist, und folglich ist es von Interesse, die rücklaufende Druckwelle durch die Schlitze 14 zu unterstützen, indem man die Zwischenräume in letzteren Schlitzen so weit wie möglich in die Richtung dieser Druckwelle neigt. Die Zwischenräume können vorteilhaft die Form annehmen, wie dies in Fig.5 dargestellt ist, und eine erste Kante ist so stark wie möglich nach rückwärts von der Drehbewegung der Flügel 9 weg geneigt, und die zweite Kante ist radial gerichtet. Ein Vergleich des Wirkungsgrades zwischen solch einem Zwischenraum und einem herkömmlichen symmetrischen trapezförmigen Zwischenraum unter ähnlichen Bedingungen hat ergeben, daß bei asymmetrischen Zwischenräumen im Sinne der vorliegenden Erfindung Drücke erhalten werden können, die durch die Schlitze 14 mit 5O°/oig höherer Geschwindigkeit voranschreiten, als man dies bei symmetrischen Zwischenräumen erreichte, was natürlich ein Vorteil für die gute Reinigung des Siebes darstellt.

Die vorliegende Erfindung, wie sie oben beschrieben wurde, ist nicht auf dieses Ausführungsbeispiel beschränkt, und sie läßt sich auch auf andere Anordnungen anwenden.

Insbesondere können die Siebe auch eine einzelne Einheit, wie dies in F i g. 4 veranschaulicht ist, darstellen, und die zwei Siebe 5 und 4 brauchen nicht koaxial ineinander angeordnet zu sein, so daß ein einzelnes veriikal angeordnetes Sieb aus zwei übereinander liegenden Abschnitten 4' und 5' besteht, während sich eine Zwischenwand 17 quer zum ringförmigen Spalt zwischen dem Sieb und dem Gehäuse Γ in horizontaler Richtung erstreckt, und diese Zwischenwand teilt das Sieb in die Abschnitte 4' und 5'.

In so einem Fall betritt die zu reinigende Flüssigkeit durch den Anschluß-Stutzen 2' das Innere des oberen Siebabschnittes 4' zentripetal, und sie gelangt darauf zentrifugal zum Inneren des unteren Siebabschnittes 5' und fließt durch den Ausgangsstutzen 3' aus. Die Verunreinigungen, die durch den oberen Siebabschnitt 4' aufgehalten werden, werden durch den Stutzen 12 entfernt, während diese Verunreinigungen, die sich irr Siebabschnitt 5' angesammelt haben, durch den Stutzer 13' abgeführt werden. Die Siebabschnitte 4' und 5' werden durch gegenläufige Druckwellen gereinigt, die durch eine Bewegung der entsprechenden oberen und unteren hydrodynamischen Profile 9' und 10', die sich gemeinsam drehen, erzeugt werden.

Die Betriebsweise des letztgenannten Ausführungs-

Ui beispiels ist dem erstbeschriebenen Ausführungsbeispiel sehr ähnlich mit dem einzigen Unterschied, daß der Siebabschnitt 5' beim letzten Ausführungsbeispiel zentrifugal beaufschlagt wird, wohingegen das entsprechende innere Sieb 5, wie es in F i g. 1 und 2 dargestellt ist, zentripetal arbeitet. Die Beschreibung im Sinne der Erfindung, die die Ausführung und Anordnung von runden und geschlitzten Perforationen der Siebe des ersten Ausführungsbeispiels nach der Erfindung beinhaltet, ist somit ebenso auf die Siebabschnitte des zweiten Ausführungsbeispiels der Erfindung anwendbar.

fn einem bestimmten Fall von Zellstoff kann es zur Vereinfachung des Filtervorgangs vorteilhaft sein, den Eingangsstutzen in einer bestimmten Weise anzuordnen. Anstelle den tangentialen Eingangsstutzen ζ. Β direkt an den Diffuseur 1 anzuschließen, kann dieser an den ringförmigen Spalt 17 befestigt werden, so daß in diesen ringförmigen Spalt des oberen Abschnitts des Gehäuses 1 eingefüllt wird und der Anschlußstutzen mit

diesem Ring vermittels einer ringförmigen Öffnung 17a in Strömungsverbindung steht, wobei die ringförmige öffnung an der Oberseite des ringförmigen Spaltes 17 am oberen Rand des Gehäuses 1 vorgesehen ist.

In dieser Ausführungsform ist es wichtig, daß das Sieb 4 in gleicher Höhe wie der obere Rand des Gehäuses 1 endigt und daß das Verhältnis der Durchmesser des Gehäuses 1 und des Siebes 4 zwischen dem Wert von 1,05 und 1,15 liegt bzw. vorzugsweise gleich 1,1 beträgt. In dieser Weise fließt die Flüssigkeit abwärts zur Düse 12 hin und führt die Verunreinigungen mit.

Wenn es erwünscht ist, einen anderen Filterweg der Flüssigkeit, die aus dem Stutzen 13 abgeführt wird, fortzuführen, so genügt es, einen Zapfen 18 am Ende des Stutzens 13 einzubringen und eine Röhre zwischen dem Stutzen 13 und dem Zentrum der Abdeckung 11 vorzusehen. Die Flüssigkeit zirkuliert selbständig, ohne die Notwendigkeit einer Pumpe, da ein größerer Druck in der Umgebung der Flügel 7 vorherrscht, im Vergleich zu dem Druck, der am Zentrum der Abdeckung 11 vorhanden ist.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Sichten von Faserstoff aufschwemmungen, insbesondere Zellstoff zur Papierherstellung, mit einem Gehäuse, in dem hintereinandergeschaltete zylindrische Siebe und ein Rotor mit tragflügelartig ausgebildeten Profilen angeordnet ist, welche sich relativ zu den Sieben bewegen, dadurch gekennzeichnet, daß das eine Sieb Rundlöcher und das andere Sieb Schlitze aufweist und daß die Rotorflügel (9,10; 9', 10') an der stromabseitigen Seite des ersten Siebes (4, 4') und der stromaufseitigen Seite des zweiten Siebes (5,5') laufen und das Profil in der Weise angeordnet ist, daß das erste Sieb (4, 4') drückend und das zweite Sieb (5,5') saugend beaufschlagt wird.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das in Stromrichtung zuerst durchflossene Sieb (4, 4') Schlitze und das zweite (5, 5') Rundlöcher aufweist

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlitze axial ausgerichtet sind und in Stromrichtung divergierende Seitenwandungen (15, 16) aufweisen, wobei eine Seitenwandung (16) radial verläuft und die andere (IS) gegen die Bewegungsrichtung der Rotorflügel (9, lOj 9', 10') geneigt ist

4. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Siebe (4, 5) koaxial zueinander angeordnet sind und die Rotorflügel (9, 10) im Ringraum zwischen den Sieben (4,5) kreisen.

5. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet daß die beiden Siebe (4', 5') gleichen Durchmesser haben und übereinander angeordnet sind und die Rotorflügel (9', 10') am inneren Umfang der Siebe (4', 5') kreisen.