DE2950194A1

DE2950194A1 - Verfahren und vorrichtung zum sammeln einer fluessigkeit an einem ort und zum foerdern der fluessigkeit zur verwendung an einem zweiten ort

Info

Publication number: DE2950194A1
Application number: DE19792950194
Authority: DE
Inventors: Robert G Kaiser
Original assignee: Clark and Vicario Corp
Current assignee: Clark and Vicario Corp
Priority date: 1978-12-14
Filing date: 1979-12-13
Publication date: 1980-06-19
Also published as: BR7908174A; FI70945C; FR2444115B1; ATA773279A; ES8101161A1; NZ192274A; JPS5813677B2; BE880609A; AU524215B2; FI70945B; ZA796428B; AU5349979A; FR2444115A1; IT7950978A0; NO794048L; NL7908790A; US4219340A; AR218796A1; DK530779A; JPS55112393A

Description

im.-INCi."WALThR ΛHlTZ DR. DlIiTKR F. MORF DIPL.-PHYS. M. GRITSCHNEDER

1.-1Ι: .1. HI

TeU'iiramme : Cha-m TllfX : (0) Β2Π902

184-092

CLARK & VlCARIO CORPORATION

P.O.Box 10600, Pinellas Park, Florida,

V.St.A.

Verfahren und Vorrichtung zum Sammeln einer Flüssigkeit an einem Ort und zum Fördern der Flüssigkeit zur Verwendung an einem zweiten Ort.

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Bei verschiedenen technischen Verfahren ist es üblich, eine Flüssigkeit an einem hochgelegenen Ort zu sammeln und sie durch eine barometrische Fallrohrleitung zur Verwendung an einen Ort zu fördern, der ein Stück weit unterhalb des hochgelegenen Orts liegt. Ein Beispiel für einen derartigen Vorgang findet man an Papiermaschinen mit Reinigungssystem, bei denen ein Teil gereinigten und entlüfteten Papierstoffs von einer höhergelegenen, an Vakuum liegenden Kammer zurück in eine Siebgrube oder ein Silo oder stattdessen auch an die Saugseite einer Pumpe geführt wird, die aus dem Silo Verdünnungswasser entnimmt und dieses Wasser in eine Reinigungsstation fördert. In den US-Patentschriften 3 206 917 und 3 770 315 sind derartige Einrichtungen, Systeme und spezielle Vorgänge zur Rückführung von Flüssigkeit beschrieben, mit dem Unterschied, daß der Gebrauchsort nicht die Siebgrube sondern die Saugseite einer Förderpumpe der Reinigungsstation ist.

Es hat sich gezeigt, daß, wenn Papierstoffüberlauf aus dem hochgelegenen Stoffbehälter - welcher Überlauf über ein Wehr in den Stoffbehälter fließt - in einer barometrischen Fallrohrleitung in die Siebgrube oder an die Ansaugseite einer Pumpe zurückgeführt wird, unerwünschtes Vibrieren, Stoßen, störende Geräusche u. dgl. in der Fallrohrleitung auftreten können, wobei die optimale Arbeitsweise der Gesamtanlage beeinträchtigt werden kann.

Die Erfindung beschäftigt sich allgemein mit einer Verbesserung von Vorrichtung und Verfahren zum Sammeln

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und Zurückführen einer Flüssigkeit von einer hochgelegenen Sammelstelle, die unter Vakuum steht, durch eine barometrische Fallrohrleitung zur Verwendung an einem Ort unterhalb der Sammelstelle, wobei so vorgegangen wird, daß die Wahrscheinlichkeit für das Auftreten von Pulsationen, Vibrationen, von Geräusch o. dgl. in der Fallrohrleitung verschwindend gering wird. In einer speziellen Ausführungsform wird die Erfindung anhand ihrer Anwendung für die Handhabung von Papierstoff in einer Papiermaschinenanlage beschrieben. Natürlich kann die Erfindung aber auch für die Handhabung anderer Flüssigkeiten eingesetzt werden, die unter ähnlichen Bedingungen vorkommen wie der Papierstoff in der Papiermaschine, d.h. es muß Unterdruck herrschen und für die Rückführung eine barometrische Fallrohrleitung verwendet werden.

Gemäß der Erfindung wird eine Flüssigkeit, die in einen hochgelegenen Behälter geleitet und dort gesammelt wird und zum Entlüften einem Vakuum ausgesetzt ist, mit Hilfe einer barometrischen Fallrohrleitung zur Verwendung an einen Ort geführt, der ein Stück weit unterhalb des Sammelbehälters liegt. Es ist davon auszugehen, daß die Förderbedingungen, die Kapazität des (beispielsweise) Papiermaschinensystems und die Abmessungen der Fallrohrleitung derart aufeinander abgestimmt sind, daß die Fallrohrleitung niemals ganz gefüllt ist, obwohl die Unterdruck- und Temperaturverhältnisse der Flüssigkeit eine unterdruckbedingte Hubkraft auf die Flüssigkeit in der Fallrohrleitung ausüben und der Flüssigkeitsspiegel ein gewisses Stück über dem Niveau des Orts der Verwendung der Flüssigkeit halten. Infolgedessen hat der Flüssigkeitsüberlauf aus dem Sammelbehälter In die Fallrohrleitung im allgemeinen den Charakter eines Absturzes ader freien Falls gehabt, wodurch die Wahrscheinlichkeit bestand, daß uner-

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wünschteS Stoßen auftrat/ wenn die in dem Fallrohr frei fallende Flüssigkeit auf den durch Unterdruckwirkung angehobenen Flüssigkeitsspiegel in dem Fallrohr auftraf. Um diese Störung zu beseitigen, ist erfindungsgemäß zumindest im oberen Teil des langgestreckten Fallrohrs eine Anzahl getrennter Ablaufbahnen hergestellt, die nach unten ein Stück weit unter den niedrigsten, unterdruckbedingt angehobenen Flüssigkeitsspiegel reichen, während die Einlauföffnungen für die verschiedenen Ablaufbahnen unterschiedlich hoch liegen, so daß ein Ablauf längs einer bestimmten Ablaufbahn erst erfolgen kann, wenn die Ablaufbahnen, deren Einlauföffnungen unterhalb derjenigen der bestimmten Ablaufbahn liegen, praktisch vollständig gefüllt sind. Das Niveau der Einlauföffnungen für die verschiedenen Ablaufbahnen verschiebt sich demnach aufwärts in unterschiedliche Höhenabstände vom Behälterboden. Sehr zweckmässig ist es, die Mehrzahl von Ablaufbahnen dadurch zu verwirklichen, daß man eine Mehrzahl Rohre im oberen Teil des Fallrohrs und als ein solches Fallrohr verwendet, wobei die Rohre nach unten bis mindestens 30,4 cm (12 inches) unter das niedrigstmögliche, unterdruckbedingte Niveau der Flüssigkeit führen, und'einige Rohre nach oben ein Stück weit in den Behälter hineinragen.

Um unterschiedliche Einlaufniveaus herzustellen, kann man mit einer Mehrzahl Rohre auf verschiedene Weise vorgehen; als Einlaufniveau kommt beispielsweise der obere Rand des Rohrs in Betracht, oder man könnte auch Einlauföffnungen in der Rohrseitenwand vorsehen, wobei alle derartigen Einlauföffnungen auf ein und derselben Seite des Rohres lägen,

und zwar abgewandt von der Stelle, an der die Flüssigkeit in den Sammelraum des Behälters eintritt. Auf diese Weise trifft der Absturz der Flüssigkeit in den Sammelraum gegen die Rohre und der Strom wird zum Umherfließen der der Kammer veranlaßt, bevor er zu einer Einlauföffnung an den

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Rohren gelangt; an dieser öffnung stellt sich dann ein glatter, gleichmässiger Ablauf ein. Für mindestens ein Rohr der Mehrzahl von Rohren befindet sich die Einlauföffnung in der Höhe des Behälterbodens.

Die Mehrzahl von Rohren kann auf unterschiedliche Weise verwirklicht werden, und es lassen sich verschiedene Anordnungen vorsehen. Die Rohre können z.B. konzentrisch angeordnet sein (wobei jedes Rohr mit dem benachbarten einen ringförmigen Ablaufkanal bildet), sie können zu einem Bündel zusammengefaßt sein, sie können aber auch Abstand voneinander haben.

Die Rohre können unterschiedlichen Querschnitt haben, sie können rund, quadratisch, sechseckig, keilförmig oder sonstwie geformt sein und können auch als Bündel zusammengefaßt sein, wobei die Rohre mit Abstand auf Kreislinien um ein Zentralrohr angeordnet sein können.

Die Rohre können sich auch über mindestens ein Stück ihrer Länge verjüngen, so daß die Fließgeschwindigkeit der das Rohr durchsetzenden Flüssigkeit zunimmt. Ausserdem kann die Möglichkeit vorgesehen sein, Verlängerungsstücke auf das obere Ende der Rohre zu sdtzen und dadurch die Höhe über dem Behälterboden zu vergrössern.

Wird die Erfindung an einer Papiermaschine einegesetzt, kann der Raum, in dem die Flüssigkeit angesammelt wird, als Uberlaufkammer in einem Papierstoffbehälter ausgebildet sein, in dem ein Wehr oder eine vergleichbare Einrichtung zur Regelung des Flüssigkeitsspiegels den Inhalt eines Beckens entlüfteten Papierstoffs bereithält, während der über das Wehr abfliessende Stoff an die Verwendungsstelle zurückgeführt wird, d.h. in eine Siebgrube oder ein Silo, oder auch an die Saugseite einer Flüssig-

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keit aus der Siebgrube abziehenden Pumpe.

Nachfolgend werden bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung anhand der Zeichnung beschrieben, in der gleiche Bezugszahlen auf übereinstimmende Gegenstände hinweisen.

Fig. 1 zeigt schematisch (teilweise im Schnitt und nach dem Wegbrechen einiger Teile) eine Papiermaschine mit der verbesserten barometrischen Fallrohrleitung, die dazu dient, den überlauf aus einem mit Papierstoffsuspension gefüllten Becken in einem hochgelegenen Behälter in die Siebgrube unter der Papiermaschine zurückzuleiten;

Fig. 2 ist ein Horizontalschnitt durch einen Papierstoffbehälter mit den erfindungsgemäßen Maßnahmen in dem Überlaufabteil des Behälters; mit dem überlauf abteil verbunden sind zwei Behälterflügel, wie sie in der US-Patentschrift 3 538 680 beschrieben sindf

Fig. 3 zeigt einen Schnitt längs der Linie III-III in Fig. 2, wobei die Behälterflügelanschlüsse der Übersichtlichkeit der Zeichnung halber weggelassen sind;

Fig. 4 ist eine schematisch gehaltene Draufsicht auf ein überlaufabteil in einem Behälter mit einer abgewandelten Form der Fallrohreinrichtung;

Fig. S ist eine Seitenansicht der Vorrichtung nach Fig. und zeigt die unterschiedlichen Höhen der Einlauföffnungen der jeweiligen Rohre in der Vielzahl von Rohren, die den oberen Teil der Fallrohreinrichtung bilden;

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Fig. 6 zeigt als Ansicht die Einlaufseite einer Mehrzahl von Rohren, die zusammen den oberen Teil der Fallrohreinrichtung bilden, insbesondere veranschaulicht die Figur die Einkerbungen in den Rohren, wodurch die jeweiligen Einlaufniveaus für die Rohre definiert werden;

Fig. 7 ist eine Draufsicht auf eine andere Anordnungsweise der Rohre, bei der die Mehrzahl der Rohre Sechseckquerschnitt hat;

Fig. 8 ähnelt der Fig. 7j mit dem Unterschied, daß die zu einem Bündel zusammengefaßten Rohre ein Zentralrohr und eine Reihe von im Kreis um das Zentralrohr angeordnete Rohre mit keilförmigem Querschnitt umfassen;

Fig. 9 ist eine Draufsicht auf eine Gruppe Rohre, die rechtwinkligen Querschnitt haben;

Fig. 10 zeigt eine Draufsicht auf den oberen Abschnitt einer Fallrohrleitung, bei der ein einzelnes Rohr verwendet wird, das eine Mehrzahl Ablaufbahnen bietet, indem Sektorplatten von jeweils einander gegenüberliegenden Seiten des Rohrs aus ausgespannt sind, so daß der Rohrquerschnitt in drei getrennte Ablaufbahnen unterteilt wird;

Fig. 11 bzw. Fig. 12 zeigen als Seitenansicht bzw. Ansicht vom Behälterende her (teils im Schnitt, einige Teile weggebrochen) eine weitere Möglichkeit zur Ausbildung einer Fallrohreinrichtung; eine solche Ausführung ist besonders zweckmässig, wenn bestehende Anlagen umgebaut werden sollen;

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Fig. 13 ist eine Seitenansicht einer nochmals veränderten Ausfuhrungsform des oberen Teils der Fallrohreinrichtung; gezeigt wird die Anwendung von Abzugslöchern in dein ganz aussen liegenden Rohr einer Mehrzahl von konzentrisch angeordneten Rohren;

Fig. 14 zeigt in Ansicht von vorn den oberen Abschnitt der Vorrichtung nach Fig. 13;

Fig. 15 ist eine Ansicht von vorn und zeigt die Verwendung einer Mehrzahl sich verjüngender Rohre, die dazu dienen, die FlieBgeschwindigkeit in den Rohren zu erhöhen, wobei die Rohre gemäß der Zeichnung oben und unten durch Verbindungsplatten zusammengehalten werden;

Fig.15a und 15b zeigen die Rohranordnung nach Fig. 15 in Ansicht von oben bzw. von unten und lassen insbesondere die Größenunterschiede der genannten Rohre am Einlauf- und am Auslaufende erkennen;

Fig. 16 bzw. 17 zeigen als Vertikalschnitte verschiedene Ausbildungsmöglichkeiten für Verlängerungsstücke, die oben in die Rohre gesteckt werden können, um die tffektiven Einlaufhöhen der Rohre zu vergrössern.

Die Vorrichtung und das Verfahren nach der Erfindung sollen nachstehend am Beispiel der Anwendung der Erfindung an einer Papiermaschine erläutert werden. Natürlich sind aber Verfahren und Vorrichtung für jede Art industrieller Abläufe geeignet, bei denen eine Flüssigkeit gesammelt und von einem höhergelegenen zu einem tiefergelegenen Ort unter Bedingungen befördert werden muß, die den hier beschriebenen ähneln.

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Die Anlage zur Papierherstellung nach Fig. 1 umfaßt eine insgesamt mit 10 bezeichnete Papiermaschine, in deren Stoffauflaufkasten 12 gereinigter und entlüfteter Papierstoff geleitet wird und von dem aus der gereinigte und entlüftete Stoff auf die bahnbildenden Mittel der Maschine, das Sieb 14, gelangt. Zu dem System gehört ausserdem ein Papierstoffbehäler 16, der ein hohles Gebilde von passender Größe und Form darstellt, beispielsweise ein langgestreckter Zylinder ist. Der innenliegende Luftraum 18 des Stoffbehälters 16 ist durch ein Rohr 20 mit einer Evakuierungseinrichtung 22 verbunden, die in der Kammer einen Unterdruck aufrechterhält, wie er für das Entlüften des in diese Kammer eingeleiteten Papierstoffs erforderlich ist. Ein Oberfallwehr 24 unterteilt den Behälter in ein rechtsliegendes Abteil 26, das ein Becken 28 mit entlüftetem Papierstoff ist, der aus dem Becken über eine Leitung 30 mittels einer Pumpe 32 in den Stoffauflauf 12 der Papiermaschine gefördert wird. Der aus dem Becken 28 über das Wehr 24 abstützende Papierstoff fällt frei in ein Überlaufabteil 34 im linken Teil des Behälters; aus diesem Abteil fließt der Ablauf des Papierstoffs in eine Siebgrube oder in ein Silo 36, oder es führt eine Zweigleitung 38a zur Saugseite einer Pumpe 50 über eine Fallrohrleitung 38, bei der es sich um eine barometrische Fallrohrkomponente handelt. Der Fachmann erkennt ohne weiteres, daß der Behälter 16 ein Stück über der Siebgrube 36 liegt, so daß der Spiegel des Überfalls am Wehr 24 z.B. in Meereshöhe mindestens 10,4 m (34 feet) oberhalb des Spiegels 4 2 in der Siebgrube (dem Silo) 36 steht. Verdünnungswasser kann dem Silo durch die Leitung 46 entnommen werden und zur Verdünnung des Behälterzulauf s dienen. Ausserdem kann Verdünnungswasser auch aus der Siebgrube über eine (nicht gezeichnete) Leitung entnommen werden, die in eine nachgeschaltete Reinigungsstation führt.

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Der Überfallspiegel am Wehr würde, falls die letzterwähnte Verdünnungswasserentnahme verwirklicht würde, noch höher über dem Spiegel im Silo liegen, beispielsweise mindestens 12,8 m (42 feet) über dem Silospiegel.

Das Verdünnungswasser aus dem Silo (das auch Dickstoff enthalten kann) wird durch die Pumpe 50 und die Leitung 52 in den Zuführungsverteiler 54 einer ersten Reinigungsstufe und von dort durch die Zentrifugalscheider 56 geleitet und von dort durch die über den Spiegel des Bekkens 28 hinausragenden Einlaufrohre 58 in den Behälter 16 als angenommene oder gereinigte Papierstoffsuspension gesprüht, während Spuckstoff aus den Reinigern 56 der ersten Stufe durch den Rohrverteiler 6O und die Leitung 62 in einen Dichtkasten 64 abgegeben werden.

Man kann eine zweite Reinigungsstufe 70 vorsehen, wobei der Gutstoff aus dieser Reinigungsstufe aus den Einlaßrohren 72 an der Oberlaufseite des Wehrs in den Behälter gelangt und einen zusätzlichen Zulauf für die Kammer links des Wehrs neben der Flüssigkeit bildet, die aus dem Becken über das Wehr fällt. Spuckstoff aus der zweiten Reinigungsstufe 70 gelangt in die Spuckstoffverteilerrohre 74 und wird über die Leitung 76 in den Dichtkasten 64 gefördert. Für eine weitere Reinigungsstufe kann Masse aus dem Dichtkasten entnommen werden.

Bei der Anwendung der beschriebenen Vorrichtung wird infolge des in dem Stoffbehälter herrschenden Unterdrucks, der sowohl auf den Luftraum 18 oberhalb des Beckens 28 als auch auf den Luftraum der Oberlaufkammer 34 wirkt, und wegen der Temperatur der Papierstoffsuspension ein unterdruckbedingter Hub in der Fallrohrleitung 38 her-

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vorgerufen, durch den der Flüssigkeitsspiegel in dieser Fallrohrleitung ein bestimmtes Stück über den Flüssigkeitsspiegel 42 in der Siebgrube oder dem Silo 36 gehoben sein muß. Für bestimmte Unterdruckverhältnisse (z.B. in Meereshöhe) ändert sich dieser Spiegel in Abhängigkeit von der Papierstofftemperatur, so daß bei einer Stofftemperatur von 1OO° C der Spiegel etwa 9,8 m (32 feet) über dem Siebgrubenspiegel steht, bei einer Papierstofftemperatur von 140° C ungefähr 8,2 m (27 feet).

Gemäß der Erfindung ist mindestens ein oberer Längenabschnitt der Fallrohrleitung 38 so ausgebildet, daß keinerlei Wahrscheinlichkeit für das Auftreten von Stößen oder Vibrationen besteht, wie es im Gegensatz dazu aber der Fall sein könnte, wenn der über das Wehr strömende Papierstoff unmittelbar eine weite Rohrleitung am Boden der Kammer 34 in mehreren Stufen oder im freien Fall erreichen könnte, wobei der durch Unterdruckwirkung angehobene Spiegel in der Fallrohrleitung getroffen würde, was zum Stoßen, zu Vibrationen u. dgl. führen könnte, was aber tunlichst zu vermeiden ist, wenn das Gesamtsystem optimal arbeiten soll. Die Erfindung beseitigt diese Schwierigkeiten, indem mindestens ein oberer Abschnitt der Fallrohrleitung einer Mehrzahl von Rohren benutzt wird, die eine Mehrzahl von Ablaufbahnen an dem genannten oberen Ende der Fallrohrleitung bilden; dazu wird auf die Fig. 2 bis 5 Bezug genommen.

Fig. 2 zeigt ein Überlaufabteil 34, in das Papierstoffsuspension durch überfließen eines Wehrs 24 aus einem Becken in einem Behälter 16 gelangt; eine vergleichbare Anordnung ist in der US-Patentschrift 3 206 917 beschrieben. In der vorliegenden Fig. 2 sind zwei seitliche Aufnahmegef&ße 80, 82 gezeichnet, die ausführlicher in der US-Patentschrift 3 538 680 beschrieben sind und die eben-

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falls einen gewissen Zufluß für die Kammer 34 liefern. Die Mehrzahl von Ablaufbahnen wird durch die Rohre 90, 92, 94 und 96 definiert, die in der Ausführung nach den Fig. 2 und 3 als konzentrische RShrenanordnung gezeichnet ist, so daß jeweils zwei benachbarte Rohre einen ringförmigen Ablaufkanal durch die Fallrohrleitung abgrenzen, abgesehen von de« in der Mitte liegenden Rohr, das als Ablaufbahn besteht und mit keinen der anderen Rohre zusammenwirkt.

Die Rohre 90, 92, 94 und 96 sind so angeordnet, daß Ihre Einlaufniveaus innerhalb der Behälterkaimaer 34 unterschiedlich hoch liegen. Das ganz aussen liegende Rohr 9O der konzentrischen Anordnung, das am weitesten nach oben reicht, hat den am tiefsten liegenden Flüssigkeitseintrittspunkt dieser Gruppe von Rohren - der Einlauf zum Rohr 9O liegt nämlich am Boden des Behälters bei 98, denn das Rohr hat dort eine Einkerbung oder eine anderweitig ausgebildete öffnung in der Seitenwand, damit die Flüssigkeit an dieser Stelle eintreten kann. Der überlauf 1OO am Wehr 24 stürzt in die Kammer 34 und trifft auf die gegenüberliegende, dem Wehr benachbarte Rohrwand; diese Wand ist höher als der zu erwartende herabstürzende Strom, so daß diese Flüssigkeit um die durch das Rohr gebildete kreisförmige Sperre herumlaufen muß, bevor sie an der dem Wehr abgewandten Seite des Rohrs bei 98 in das Rohr eintreten kann. Die Abmessungen der Rohre 90, 92, 94 und 96 werden natürlich durch die Betriebsgrößen der Anlage bestimmt. Wenn die Betriebsverhältnisse sich nun so ändern, daß der überlauf am Wehr zunimmt, der Strom aber noch in dem Ablaufkanal 102 zwischen den Rohren 90 und 92 aufgenommen wird, so nimmt dieses Rohr auch weiterhin so viel Flüssigkeit auf wie möglich und ist ganz gefüllt; aber wenn der überlauf weiter anwächst, steigt der Spiegel in dem Ablaufkanal 102 schließlich bis an

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den Einlaufpunkt 104 des Rohres 92, so daß der Flüssigkeitsstrom sich auch durch den ringförmigen Ablaufkanal 106 zwischen den Rohren 92 und 94 bewegen wird. Diese Verhältnisse bleiben aufrechterhalten, bis auch der Kanal 106 gefüllt ist und weder dieser noch der Ablaufkanal den überlauf von dem Wehr und/oder den Seitenkammern aufnehmen kann, so daß der Spiegel steigt und schließlich die Flüssigkeit an den Punkt bringt, an dem sie sich Zutritt zu dem Einlaufpunkt 110 des Rohres 94 verschaffen kann, wodurch dann ein Abfluß durch den Ablaufkanal 112 zustande kommt. Bei weiterer Zunahme der Uberfallmenge kann der Punkt 114 im Rohr 96 erreicht werden, und die abfliessende Flüssigkeit wird dann auch durch die Ablaufbahn 116 des Rohres 96 fließen.

Ich möchte nicht an eine Theorie gebunden sein, es ist aber zu vermuten, daß bei der Benutzung dieser Vielzahl von Ablaufbahnen 102, 106, 112 und 116 der Stau des Spiegels in der jeweiligen Ablaufbahn, bis eine bestimmte Bahn praktisch voll ausgefüllt ist und bevor die Strömung in die nächste Bahn übergeht, alle Stoß- und Vibrationseffekte weitgehend abschwächt, die durch den freien Fall beträchtlicher Flüssigkeitsmengen in die Fallrohrleitung entstehen würden, wenn die abstürzende Flüssigkeit auf den unterdruckbedingt angehobenen Spiegel fallen und derartige Stöße hervorrufen würde; die nicht gefüllten und alle nur teilweise erfüllten Ablaufbahnen arbeiten hierbei vermutlich als Absorptionsräume für die Stöße.

Fig. 6 zeigt eine Möglichkeit, wie man die Höhen der Einlaufniveaus der jeweiligen Rohre 90, 92, 94, 96 einstellen kann. Der Eingang zu dem am weitesten aussen liegenden Rohr 90 in dem konzentrischen Ring befindet sich bei 98 am Boden des Behälters. Das Rohr 92 mit dem nächsthöheren Einlaufniveau kann eine eingekerbte oder abge-

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schrägte Öffnung in der Wand erhalten, wobei die Grundlinie 120 das Einlaufniveau definiert und die nach oben/ aussen abgeschrägten Seiten 122, 124 in Verbindung mit der Grundlinie eine öffnung nach Art einer Kerbe in dem Rohr bilden; Offnungen gleicher Art sind an den anderen Rohren vorgesehen.

In Verbindung mit der Verwendung von Seitenbehältern 80 und 82 gemäß Fig. 2 sei darauf hingewiesen, daß dadurch, daß die Flüssigkeitseinlässe (Einkerbungen o. dgl.) auf ein und derselben Seite der Mehrzahl von Rohren angebracht sind, der Einlaß sich in verhältnismässig großem Abstand von dem Punkt befindet, an dem der Flüssigkeitsstrom in die Kammer 34 eintritt.

Die schon erwähnte Fig. 3 zeigt, daß alle Rohre 90, 92, 94 und 96 etwa im gleichen unteren Niveau 128 enden; dieses Niveau liegt zumindest etwas unter dem unterdruckbedingt angehobenen Flüssigkeitsspiegel X-X in der Fallrohrleitung, wobei der Spiegel X-X die Mindesthöhe bedeutet, mit der die Anlage arbeiten würde, sie würde beispielsweise die Spiegelhöhe bei einer Papierstofftemperatur von 140° C bedeuten.

Die Fig. 4 une 5 zeigen eine andersartige Anordnung der Mehrzahl von Rohren, die sich im oberen Abschnitt der Fallrohrleitung befinden. Man sieht, daß um ein zentrales Rohr 140» das gleichzeitig das am höchsten herausragende Rohr der Rohrgruppe ist, ein zweites, konzentrisch dazu liegendes Rohr 142 vorgesehen ist, das gleichzeitig das zweithöchste Rohr in dem Rohrbündel darstellt; die Anordnung setzt sich fort mit einer Reihe Rohre, die auf einer Kreislinie um die beiden Zentralrohre liegen. Zu diesen Rohren gehören die Rohre 144 und 144a, deren Einlauföff-

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nungen in der Höhe des Behälterbodens liegen. Die beiden nächsthöheren Rohre 14 6 und 14 6a nehmen den Flüssigkeitsstrom auf, nachdem die Rohre 144 und 144a gefüllt sind. Die nun nächsthöheren Rohre sind die Rohre 148 und 148a, darauf folgen die Rohre 150 und 150a und schließlich die letzten beiden Rohre dieser Gruppe, die Rohre 152 und 152a; nachdem alle diese Rohre gefüllt sind, erreicht die Strömung das Rohr 142 und tritt ganz zum Schluß in das zentral gelegene Rohr 140 ein, wenn der Zustrom in das Abteil so stark ansteigt. Wie Fig. 5 zeigt, kann das Rohrbündel auf unterschiedliche Art gehaltert werden, etwa indem die Rohre durch ein plattenartiges Verbindungsstück 160 vereinigt werden, und ihre unteren Enden und das Fallrohr können dann in ein Einzelrohr 162 übergehen, das abwärts in die Siebgrube führt. Wie die Fig. 4 und 5 zeigen, können die Rohre der Gruppe beispielsweise kreisförmigen Querschnitt haben. Ausserdem sind die jeweiligen Einlaufniveaus, wie man sieht, durch die Oberkanten der einzelnen Rohre bestimmt.

Die Fig. 7-9 zeigen andere Möglichkeiten für die Gestalt der Querschnittsfläche von Rohren, die in dem Rohrbündel verwendet werden könnten. Die Rohre 170 etwa, die durch eine Verbindungsplatte 172 zu einem Bündel zusammengefaßt werden, könnten Sechseckquerschnitt haben. Fig. 8 zeigt, daß der Mittelteil des Rohrbündels kreisförmig ausgebildet und von einer kreisförmigen Anordnung von Rohren 174 mit Keilquerschnitt umgeben sein kann. Fig. 9 zeigt dagegen die Anwendung von Rohren 176 mit Rechteckquerschnitt.

Zur Verdeutlichung dafür, wie unterschiedlich eine Mehrzahl von Ablaufbahnen im oberen Teil der Fallrohrleitung ausgebildet sein kann, wird in Fig. 10 ein Einzelrohr 180 gezeigt, das innen mit mindestens einer Teilerplat-

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te 182 versehen ist, die an der Innenwand des Rohrs 180 'an den einander gegenüberliegenden Stellen 184 und 186 aufgeschweißt ist und das Rohr 180 auf diese Weise in drei voneinander unabhängige Ablaufbahnen 180a, 18Ob, 180c unterteilt.

Natürlich ist das erfindungsgemäße System nicht nur bei Neuanlagen verwendbar, sondern es läßt sich leicht auch bestehenden Anlagen anpassen. Eine Möglichkeit'des Umbaus von bestehenden Anlagen ist in den Fig. 11 und 12 gezeigt; danach könnte eine bestehende FaI!rohrleitung 38 in ihrem oberen Abschnitt durch Ansetzen eines Verlängerungsstücks 190 verändert werden, das, wie deutlich erkennbar, sich bis zum Niveau des Überlaufs am Wehr 24 erhebt und einen abgeschrägten oberen Rand aufweist, der etwas oberhalb des Bodens 192 des Behälters 16 endet; dort ist ein zweites Rohr 194 vorgesehen, dessen EinlaufÖffnung sich am Behälterboden befindet und das in der bestehenden Fallrohrleitung 38 ein Stück weit nach unten führt, bis das untere Ende dieses Rohrs 194 unter dem niedrigsten Stande X-X der unterdruckbedingten Spiegelanhebung liegt. Das Rohr 194 kann zusammen mit dem Verlängerungsstück 190 leicht an der bestehenden Anlage angebracht und dadurch der bisherige Behälter verändert werden.

Eine andere Möglichkeit für die Ausbildung einer Mehrzahl von Ablaufbahnen führt zu den in den Fig. 1 3 und 14 wiedergegebenen Bauformen, wonach die Ablaufbahnen durch eine Mehrzahl Rohre 200, 202 und 204 definiert werden, die einwärts/abwärts verjüngt sind, so daß die Querschnittsfläche der jeweiligen Ablaufbahnen nach unten in Richtung auf und unter den niedrigsten unterdruckbedingt angehobenen Spiegelstand X-X verkleinert wird. Das ganz aussen liegende Rohr 200 reicht ein Stück weit über den Boden des Behälters 16 hinaus, das Rohr hat aber von allen

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drei Rohren den niedrigstliegenden Einlauf, nämlich am Boden des Behälters in Form einer offenen Seitenwand an der dem Wehr 24 abgewandten Seite des Rohrs. Die nächsthöher gelegene Einlauföffnung wird durch den Oberrand des Rohrs 202 bestimmt, und zuletzt wird die durch den Oberrand des Rohrs 202 bestimmt, und zuletzt wird die durch den Oberrand des Rohrs 204 definierte Niveaulinie überstiegen (das Rohr 204 ist das innerste der drei konzentrischen Rohre). Das Rohr 200 besitzt ausserdem eine Anzahl Abzugsöffnungen 206.

Wie erwähnt, und wenn eine gewisse Steuerung der Strömungsgeschwindigkeit der die verschiedenen Rohre durchfliessenden Flüssigkeit ausgeübt werden soll, werden die Rohre von oben nach unten über zumindest einen Teil ihrer Länge verjüngt. Eine Ausführungsmöglichkeit ist in den Fig. 15, 15a und 15b wiedergegeben, wonach die Rohre 222, 224, 226 und 228 von ihrem Verbindungsstück 220 aus nach unten verjüngt und mit geringerer Querschnittsfläche durch das Verbindungsstück 230 geführt sind, von wo aus sie dann in eine erweiterte Fallrohrleitung 232 übergehen, die das untere Stück der Gesamtleitung bildet. Das Ausmaß, in dem die wirksame Querschnittsfläche abnimmt, erkennt man beim Vergleich der Fig. 15a und 15b miteinander. Aufgrund fachmännischer Überlegung wäre auch eine Ausbildung der Rohre mit teils geradlinigen, teils verjüngten Abschnitten möglich.

In den Fig. 16 und 17 wird gezeigt, wie die Verlängerungsstücke oben an den jeweiligen Rohren angesetzt werden können, um die Einlaufhöhe für den Uberlaufeintritt zu vergrössern. So ist z.B. aus Fig. 16 zu entnehmen, daß an einem Verlängerungsstück 260 ein Übergangsstück 262 vorgesehen werden kann, das mit dem oberen Ende 264 des

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Rohres 266 zusammenpaßt. Andererseits könnte (vgl. Fig. 17) an dem Rohr 272 ein ausgeweitetes oberes Ende 270 ausgebildet sein, in das das Verlängerungsstück 260 gesteckt werden kann.

Ende der Beschreibung.

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Claims

Patentansprüche ;

Vorrichtung zum Sammeln einer Flüssigkeit an einem Ort und zum Fördern der Flüssigkeit zur Verwendung an einem zweiten Ort, wobei der genannte eine Ort ein Stück weit oberhalb des genannten zweiten Ortes liegt, mit einem Sammelbehälter (16),

einer Einrichtung, die eine einströmende Flüssigkeit in den Behälter (16) mit einer solchen Geschwindigkeit leitet, daß ständig ein Luftraum (18) in dem Behälter (16) über der Flüssigkeit erhalten bleibt, einer Einrichtung, mit der in dem Luftraum (18) in dem Behälter (16) ständig ein Unterdruck aufrechterhalten wird, der ausreicht, um die in den Behälter (16) eingeführte Flüssigkeit (28) zu entlüften, und mit einer barometrischen Fallrohrleitung, die den Behälter (16) mit dem Verwendungsort verbindet, um zumindest einen Teil der in den Behälter (16) einströmenden Flüssigkeit an den Gebrauchsort zu bringen, wobei das Maß des Unterdrucks in dem Behälter (16) und die Höhe der Temperatur der Flüssigkeit (28) so gewählt sind, daß auf die genannte Flüssigkeit in der Fallrohrleitung ein unterdruckbedingter Hub ausgeübt wird und dadurch in der Fallrohrleitung (38) ein Flüssigkeits-

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spiegel hergestellt wird, der ein bestimmtes Stück oberhalb des genannten Verwendungsortes liegt, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens der obere Teil der Längserstreckung der Fallrohrleitung (38) enthält:

eine Mehrzahl Ablaufrohre, die innerhalb des Behälters (16) ein Stück weit über dessen Boden nach oben ragen, wobei der Flüssigkeitseinlauf für mindestens einige dieser Rohre unterschiedliche Höhe über dem genannten Behälterboden gegenüber anderen der genannten Rohre hat und jedes Ablaufrohr von dem Behälter (16) aus ein vorgegebenes Stück nach unten reicht und ein unteres Auslaufende hat, das unter dem niedrigsten, unterdruckbedingt angehobenen Spiegel der in der Fallrohrleitung (38) befindlichen Flüssigkeit liegt.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein Ablaufrohr (90) aus der Mehrzahl von Rohren einen Flüssigkeitseinlauf (98) besitzt, der sich in einer Höhe über dem Behälterboden befindet, die sich von der Höhe der Flüssigkeitseinläufe mindestens einiger der anderen Ablaufrohre (92, 94, 96) in der verbleibenden Mehrzahl von Auslaufrohren unterscheidet.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Flüssigkeitseinlauf jedes der verbleibenden Ablaufrohre der Mehrzahl von Rohren in einer Höhe über dem Behälterboden liegt, die sich von der Höhe des Flüssigkeitseinlaufs bei jedem der anderen Rohre aus der Mehrzahl von Rohren unterscheidet.

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4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Mehrzahl von Ablaufrohren eine konzentrische Anordnung von Rohren (90, 92, 94, 96) bildet.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkeit in alle Ablaufrohre auf derselben Seite eintritt.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Flüssigkeitseinlauf in ein Ablaufrohr durch Einlaufkerben definiert ist, die in die Wand an der genannten gleichen Seite geschnitten sind.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß jede Einlaufkerbe eine Basislinie (120) aufweist, durch die die Einlaufhöhe für das betreffende Rohr definiert ist, sowie von der genannten Basis ausgehende seitliche Randpartien (122, 124).
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die genannten seitlichen Randpartien (122, 124) von der Basis aus aufwärts/auswärts ziehen.
9. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohre (222, 224, 226, 228) zumindest von der Stelle aus, wo sie den Boden des Behälters (16) durchsetzen, zu ihrem unteren Ende hin verjüngt ausgeführt sind.

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10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest jedes eingeschlossene Rohr und das dieses Rohr umschliessende Rohr eine Ablaufbahn definieren und die Verjüngungen jedes Rohres so ausgeführt sind, daß sich eine sich verengende Ablaufbahn in Richtung auf das untere Ende der Rohre ergibt, wodurch in der auf der Ablaufbahn strömenden Flüssigkeit eine Änderung der Fließgeschwindigkeit eintritt.
11. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die genannte Mehrzahl von Rohren als zentrisch eng zusammengefaßtes Rohrbündel ausgebildet ist.
12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohre (90, 92, 94, 96) Kreisquerschnitt haben.
13. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohre (170, 176) Mehreckquerschnitt haben.
14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Mehreck ein Sechseck (170) ist.
15. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Mehreck ein Rechteck (176) ist.
16. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohrbündel ein zentrisch angeordnetes Rohr

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aufweist und die anderen Rohre auf Kreislinien um das Zentralrohr angeordnet sind.
17. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß das zentrisch angeordnete Rohr (140) Kreisquerschnitt hat und die übrigen Rohre (144, 146, 148, 150, 152, 144a, 146a, 148a, 150a, 152a) ebenfalls Kreisquerschnitt haben.
18. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß das zentrisch angeordnete Rohr Kreisquerschnitt hat und die übrigen Rohre (174) Keilquerschnitt zeigen.
19. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß das zentrisch angeordnete Rohr Sechseckquerschnitt hat und die übrigen Rohre (170) ebenfalls Sechseckquerschnitt zeigen.
20. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Mehrzahl von Rohren aus einem einzigen Rohrelement (180) besteht und eine Mehrzahl von Rohrsegmenten (182) innerhalb des Rohrelements von einer Seite zur anderen ausgespannt ist, so daß in dem Rohrelement (180) eine Mehrzahl von Ablaufbahnen

(180a, 180b, 180c) entsteht.
21. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die genannte Mehrzahl von Rohren aus einer mit

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gegenseitigem Abstand ausgeführten Anordnung von Rohren besteht.
22. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die unteren abschliessenden Enden der genannten Ablaufrohre mindestens 30,5 cm (12 inches) unter den niedrigsten, unterdruckbedingt angehobenen Spiegel der in der Fallrohrleitung (38) befindlichen Flüssigkeit reichen.
23. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens einige der Rohre aus der Mehrzahl von Rohren an ihrem oberen Ende mit einer Einrichtung zur Aufnahme abnehmbarer Verlängerungsstücke (260) versehen ist, um das Einlaufniveau für die Flüssigkeit ein Stück weit über den Boden des Behälters (16) anzuheben.
24. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei der Flüssigkeit um Papierstoff handelt, und daß die Einrichtung, mit der die Papierstoff suspension in den Behälter (16) eingeführt wird, Sprührohrelnlässe (58) umfaßt, die die Suspension in den Luftraum (18) des Behälters (16) einleiten.
25. Vorrichtung nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß die in den Behälter (16) eingeleitete Suspension in einem Becken (28) zusammengehalten wird, und daß am Boden des Beckens (28) in dem Behälter

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(16) eine Leitung (30) vorgesehen ist, die Papierstoff für die Papierherstellung wegführt, wobei die den Behälter durch diesen Beckenablaß verlassende Suspension durch die genannte Fallrohrleitung abfließt.
26. Vorrichtung nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß die das Becken (28) abgrenzende Einrichtung von einem Wehr (24) in dem Behälter (16) gebildet wird, das in dem Behälter ein Abteil mit dem Becken (28) und ein Abteil (34) für den Suspensionsüberlauf abgrenzt.
27. Vorrichtung nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß die Mehrzahl von Rohren Flüssigkeitseinlaufkerben aufweist, die an den dem Wehr (24) abgewandten Seiten der Rohre angeordnet sind.
28. Vorrichtung nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß die Mehrzahl von Ablaufrohren zu einer konzen trisch angeordneten Gruppe von Rohren zusammengefaßt ist, wobei zumindest ein Teil des am weitesten aussen liegenden Rohres bis zur höchsten Stelle des Wehrs (24) reicht.
29. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß jedes der genannten Rohre vom Punkt des Flüssigkeitseintritts in das betreffende Rohr bis zum unteren Rohrende eine sich verkleinernde Querschnittsfläche aufweist, wodurch eine Änderung der Strömungs-

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geschwindigkeit der in den genannten Rohren fliessenden Flüssigkeit hervorgerufen wird.
30. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das genannte eine Ablaufrohr (90) das am weitesten aussen liegende Rohr einer konzentrischen Anordnung von Rohren ist und daß es Abzugsöffnungen (98) im Niveau des genannten Behälterbodens besitzt.
31. Verfahren zum Sammeln einer Flüssigkeit an einem ersten Ort und zum Fördern der Flüssigkeit zur Verwen dung an einem zweiten Ort, wobei der genannte erste Ort ein Stück weit oberhalb des genannten zweiten Orts liegt und bei dem Verfahren ein Flüssigkeitszufluß in den fraglichen Bereich geleitet wird, die Flüssigkeit bei ihrem Aufenthalt in diesem Bereich einem so starken Unterdruck ausgesetzt wird, daß die Flüssigkeit entlüftet wird, und die Flüssigkeit durch eine barometrische Fallrohrleitung, die die genannten beiden Orte miteinander verbindet, geleitet wird, wobei ferner das Maß des Unterdrucks in dem genannten Bereich und die Höhe der Flüssigkeitstemperatur so gewählt werden, daß eine unterdruckbedingte Anhebung der Flüssigkeit in der Fallrohrleitung stattfindet und dadurch in der genannten Fallrohrleitung ein Flüssigkeitsspiegel aufrechterhalten wird, der ein Stück weit über dem genannten Verwendungsort liegt, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest in einem oberen Teil der genannten Fallrohrleitung eine Mehrzahl getrennter Ablaufbahnen bereitgestellt wird, die jeweils ein Stück weit unter den niedrigsten, unterdruckbe-

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dingt angehobenen Flüssigkeitsspiegel in der genannten Fallrohrleitung reichen, während der Flüssigkeitseinlauf der jeweiligen Ablaufbahnen in unterschiedlichen Niveaus liegt, derart, daß ein Abfliessen auf einer Ablaufbahn nur erfolgen kann, wenn Ablaufbahnen, deren Flüssigkeitseinläufe unterhalb des Niveaus des Flüssigkeitseinlaufs der erstgenannten Ablaufbahn liegen, gefüllt sind.
32. Verfahren nach Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet, daß die unteren Enden der genannten Ablaufbahnen eingeschnürt sind, um die Fließgeschwindigkeit der in den genannten Ablaufbahnen strömenden Flüssigkeiten zu verändern.
33. Verfahren nach Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet, daß der Eintritt in die genannten Ablaufbahnen an Stellen erfolgt, die Abstand von dem Ort des Flüssigkeitseinlaufs in den genannten Bereich haben.
34. Verfahren nach Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei der Flüssigkeit um eine Papierstoffsuspension handelt und daß ein mit dieser Suspension gefülltes Becken in einem Bereich geschaffen wird, der mit dem genannten Sammelort zusammenhängt, und daß die aus dem Becken abfliessende Suspension von dem genannten Bereich zu dem genannten ersten Ort übergeht.

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