DE3001448C2 - Drucksortierer - Google Patents

Description

a) der Suspensionseinlaß (22,13) am unteren Ende des Kanals (44) angeordnet ist,

b) die untere Kanalaußenwand (42) sich bis in den Bereich des Suspensionseinlasses (12, 13) erstreckt,

c) am oberen Ende des Kanals (44) ein Sammelbereich (46) für die Verunreinigungen vorgesehen ist, an den sich der Auslaß (56) für diese Verunreinigungen anschließt.

2. Drucksortierer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Sammelbereich (46) aus einer ringförmigen Suspensionszone (48) für die Verunreinigungen, die durch eine innere Wand (52), eine äußere Wand (54) und eine obere Endplatte (49) begrenzt ist, sowie einem an die äußere Wand (54) anschließenden Sammelrohr (50) für die Verunreinigungen besteht.

3. Drucksortierer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die innere Wand (52) der Suspensionszone (48) der feste, nicht durchbrochene obere Teil des ringförmigen Siebes (14) ist, daß die äußere Wand (54) dieser Zone (48) schräg vom oberen Ende der Kanalaußenwand (43) nach außen verläuft und daß das Sammelrohr (50) sich etwa senkrecht von der äußeren Wand weg erstreckt.

4. Drucksortierer nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Sammelrohr (50) mit einem Auslaßventil (56) für die Verunreinigungen versehen ist.

5. Drucksortierer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die untere Außenwand (42) des Kanals (44) einen kleineren Durchmesser als der obere Wandteil (43) hat und beide Wandteile (42, 43) miteinander durch eine ringförmige Schulter (45) verbunden sind, und daß ein Flüssigkeitseinlaß (58, 59) zur Suspensionsverdünnung in den oberen Teil des Kanals (44) mündet.

55

Die Erfindung betrifft einen Drucksortierer entsprechend dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Ein solcher Drucksortxrer ist aus der DE-OS 53 413 bekannt. Bei der zu reinigenden Suspension kann es sich um eine Holzschliff- oder Zellstoff-Suspension für die Herstellung von Papier handeln. Solche Suspensionen können verschiedenartige Verunreinigungen enthalten. Typischerweise können die Verunreinigungen Teilchen von Papier, Holz, Schaumkunststoffen, Kunststoffolien oder auch schwerere Materialien, wie Kies, Split oder Drahtstücke enthalten, die auch in Klumpen zusammenhaften können. Zusätzlich können gelegentlich auch noch gröbere Fremdkörper, wie Metallteile oder Steine in der Faserstoffsuspension vorhanden sein.

Bei dem bekannten Drucksortierer zum Reinigen solcher Faserstoffsuspensionen befindet sich der Einlaß für die mit den Verunreinigungen versehene Suspension am oberen Ende des Behälters. In etwa gleicher Höhe ist ein Auslaß zum Ausscheiden besonders grober und schwerer Verunreinigungen vorgesehen. Die eigentliche Faserstoffsuspension fließt mit den Verunreinigungen von oben nach unten durch den ringförmigen Kanal, der das Sieb umgibt Am unteren Ende des Kanals ist eine Auslaßkammer für die noch in der Suspension vorhandenen Verunreinigungen vorgesehen, die zu einem Auslaß führt Wegen der Strömungsverhältnisse im Kanal können insbesondere kleinere oder feinere, schwimmende oder schwimmfähige Verunreinigungen mit den Fasern durch das Sieb in den Stoffauslaß für die brauchbaren Fasern gehen, was nicht zu einer vollständigen Reinigung der Faserstoffsuspension führt Andererseits können noch brauchbare Fasern mit den Verunreinigungen in den Auslaß gelangen.

Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, die Strömungsverhältnisse im Kanal so zu gestalten, daß die schwimmenden und die schwimmfähigen Verunreinigungen nur an einer einzigen Stelle oder in einem einzigen Schritt aus der Faserstofisuspension abgesondert, gesammelt und ausgeschieden werden, ohne daß dabei wesentliche Teile der brauchbaren Fasern mit in den Auslaß gelangen und ohne daß Verunreinigungen mit den Fasern durch das Sieb in den Stoffauslaß gehen.

Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe ergibt sich aus dem kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1. Wegen der Anordnung des Suspensionseinlasses am unteren Ende des Kanals entsteht in diesem eine nach oben gerichtete Strömung der Faserstoffsuspension mit den Verunreinigungen, die am oberen Ende abgesondert, gesammelt und ausgeschieden werden. Durch diese Aufwärtsströmung werden bei entsprechender Geschwindigkeit der Faserstoffsuspension sowie bei entsprechendem Geschwindigkeitsprofil in bezug auf den Kanalquerschnitt praktisch alle Arten von Verunreinigungen entlang der Außenwand des Kanals nach oben zu dem Sammelbereich gefördert, aus dem sie über den Auslaß abgegeben werden können. Dabei erfolgt eine gute Trennung der Verunreinigungen von den Fasern. Da die Verunreinigungen längs der Kanalaußenwand nach oben steigen und sich oben ansammeln, können praktisch keine Verunreinigungen mehr mit den Fasern durch das Sieb in den Stoffauslaß gehen. Andererseits wandern die in der Suspension enthaltenen brauchbaren Fasern aus dem oberen Sammelbereich längs der Kanalinnenwand, also längs des Siebes wieder nach unten, so daß sie durch das Sieb in den Stoffauslaß gehen. Somit ergibt sich auch ein minimaler Faserverlust. In dem oberen Sammelbereich werden nicht nur schwimmende, sondern auch schwimmfähige Verunreinigungen abgesondert, also alle Arten von Verunreinigungen, die in der Lage sind, mit der Suspensionsströmung aufwärts bewegt zu werden, wobei es sich auch um verhältnismäßig dichte oder schwere Verunreinigungen handeln kann. Ausgenommen sind nur grobe Fremdkörper, wie Steine oder Metallstücke, die bereits am Einlaß vor dem Eintritt der Suspension in den Kanal in üblicher Weise ausgeschieden werden können.

Die Erfindung unterscheidet sich somit auch vom Stand der Technik nach der US-PS 34 97 060. Bei dem dort offenbarten Drucksortierer liegt der Suspensions-

einlaß im Gegensatz zur Erfindung oben, so daß ebenfalls im Gegensatz zur Erfindung der Kanal zwischen Sieb und Behälterwand von oben nach unten durchströmt wird. An der Behälterwand sammeln sich unten schwerere und oben leichtere Verunreinigungen. Die schwereren Teilchen werden durch zwei getrennte untere Auslässe abgegeben, und nur die ganz leichten Verunreinigungen werden durch einen oberen Auslaß abgegeben. An diesem oberen Auslaß ist nur eine Leitwand vorhanden, die die leichteren Verunreinigungen direkt, also ohne Aufenthalt in einem Sammelraum, in den oberen Auslaß führt Diese bekannte Vorrichtung arbeitet also anders als die Erfindung.

Die Unteransprüche kennzeichnen vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung.

Dabei betreffen die Ansprüche 2 bis 4 bevorzugte Ausführungsformen aes oberen Sammelbereichs für die Verunreinigungen sowie den Auslaß. Anspruch 5 betrifft die Ausbildung des Kanals, in dem dk Faserstoffden ringförmigen Kanal 44, der durch die Außenseite des Siebes 14 und die zylindrische Wand 42,43 begrenzt ist

Ein Abschnitt zum Sammeln der Verunreinigungen, der allgemein mit der Bezugsziffer 46 bezeichnet ist, weist eine ringförmige Zone 4S auf, in der schwimmende Verunreinigungen suspendiert gehalten werden, sowie ein Sammelrohr 50 für schwerere Verunreinigungen. Die Innenwand 52 der Suspensionszone für die schwimmenden Verunreinigungen wird vorzugsweise durch den festen, nicht gelochten oberen Teil des feststehenden ringförmigen Siebes 14 gebildet. Die äußere Wand 54 der Suspensionszone 48 für die schwimmenden Verunreinigungen erstreckt sich vorzugsweise schräg nach au3en unter einem Winkel von 45° gegenüber dem oberen Ende des Teils 43 mit größerem Durchmesser der feststehenden zylindrischen Wand. Eine große ringförmige Platte 49 bildet den oberen Abschluß der Zone 48. Das Sammelrohr 50 für die schwereren Verunreinigun-

suspension aufwärtsströmt. An der ringförmigen Schul- 20 gen erstreckt sich senkrecht von der Außenwand 54 ter kann eine Flüssigkeit zur Verdünnung der Faser- weg.

Stoffsuspension eingeleitet werden, um beispielsweise Am Auslaß des Sammeirohrs 50 ist ein Ventil 56 ange-

durch Erhöhung des Flüssigkeitsdurchsatzes die Reini- ordnet Dieses Ventil ist normalerweise geschlossen und gungswirkung der Vorrichtung infolge einer stärkeren kann von Zeit zu Zeit geöffnet werden, um ein Entfer-Aufwärtsströmung zu verbessern. Die in dem oberen 25 nen sowohl der schwimmenden Verunreinigungen als Sammelbereich abgesonderten Verunreinigungen kön- auch der schwereren Verunreinigungen aus dem Genen dann absatzweise oder kontinuierlich über den Aus- häuse 10 zu ermöglichen.

laß abgeführt werden. Es können ein oder mehrere Flüssigkeitseinlässe vor-

F i g. 1 ist eine Seitenansicht; gesehen sein. Bei dem dargestellten Ausführungsbei-

F i g. 2 ist eine vergrößerte Seitenansicht, teilweise im 30 spiel ist ein Flüssigkeitseinlaßrohr 58 vorgesehen, das zu

Schnitt. einem tangential angeordneten Flüssigkeitsauslaß 59

Der Drucksortierer weist ein Gehäuse 10 auf, das mit einem tangentialen Einlaß 12 für eine Holzpulpe-Suspension versehen ist, durch den die Pulpesuspension in eine Kammer 13 eingeführt wird. Ein tangential angeordneter Grobstoff-Abscheider 15 entfernt gegebenenfalls vorliegende sehr schwere und große Fremdkörper. Ein feststehendes ringförmiges Sieb 14 mit einem gelochten Axialabschnitt 16 an seinem Umfang bildet eine innere Kammer 18 für die brauchbaren Stoffe. Eine drehbare Flügelanordnung mit einem Paar von tragflügelartigen Gebilden 20, die in Umfangsrichtung um einen Winkel von etwa 180° versetzt sind, ist koaxial innerhalb des Siebes 14 angeordnet. Die Tragflügel 20

sind auf einem Rotor 22 angeordnet, der gemeinsam mit 45 sehen Wand mit ihren Teilen 42 und 43 ist derart bemescincr drehbaren Welle 24 rotiert, die durch einen motor- sen, daß die Mehrzahl der brauchbaren Fasern durch die

führt, der an dem Teil 43 mit größerem Durchmesser der Wand unmittelbar oberhalb der ringförmigen Schulter 45 angeordnet ist. Die tangentiale Einführung der Flüssigkeit zusätzlich zu der Anordnung der ringförmigen Schulter 45 bewirkt eine stärkere axiale Strömung längs dem radial äußeren Teil des Kanals 44, wodurch die Förderung der gröberen oder schwereren Teilchen nach oben in die Zone 48 unterstützt und verbessert wird.

Im Betrieb fließt die durch den Pulpe-Suspensionseinlaß 12 eingeführte Suspension in die ringförmige Kammer 13 und von dort innerhalb des Kanals 44 nach oben. Der Abstand zwischen dem Sieb 14 und der zylindri-

getriebenen Riemen 26 angetrieben ist, der sich um eine Riemenscheibe 2S herum erstreckt, die mit dem unteren Ende der drehbaren Welle 24 verbunden ist.

Ein Auslaß 30 für die brauchbaren Stoffe steht in Flüssigkeitsverbindung mit der inneren Kammer 18, und zwar über eine ringförmige Kammer 32 für die brauchbaren Stoffe, die durch einen Teil 33 der lotrechten Wand des Gehäuses 10¹ gebildet ist. Im übrigen ist die Kammer 32 begrenzt durch eine ringförmige Trennwand 34, eine ringförmige Trennwand 36 und eine ortsfeste zentrale Säule 38. Die Säule 38 erstreckt sich in der Mitte des Gehäuses 10 mach oben und umgibt die drehbare Welle 24. Der Unterteil 40 der ortsfesten Säule 38 ist abgeschrägt, um die Strömung der brauchbaren Bestandteile in die ringförmige Kammer 32 und aus dem Gehäuse 10 hinaus durch den Auslaß 30 für die brauchbaren Stoffe zu erleichtern.

Eine feststehende zylindrische Wand mit einem unteren Teil 42 und einem oberen Teil 43 von größerem Durchmesser, die somit eine nach oben weisende ringförmige Schulter 45 bildet, umgibt das ringförmige Sieb 14 und bildet einen sich in axialer Richtung erstreckenöffnungen in dem zylindrischen Abschnitt 16 des Siebes 14 fließt, und zwar in die innere Kammer 18, von dort abwärts in die ringförmige Aufnahmekammer 32 und aus dem Auslaß 30 für die brauchbaren Fasern hinaus.

Die Tragflügel 20 rotieren innerhalb der inneren Kammer 18 mit einem kleinen radialen Abstand zwischen den Außenseiten der Schaufeln der Tragflügel und der Innenseite des Siebes 14. Die Drehung der Tragflügel 20 innerhalb der inneren Kammer 18 längs einer Bahn, die dicht an der Innenseite des Siebes 14 bzw. des gelochten Teils 16 entlang verläuft, entwickelt hydrodynamische Strömungsimpulse, die radial nach außen gerichtet sind und die dazu dienen, unerwünschtes Material von der Außenseite des Siebabschnitts 16 zu entfernen, das sich dort angesammelt hat.

Die Verunreinigungen können, wie zuvor erwähnt, schwimmende oder schwimmfähige und gröbere oder schwerere Bestandteile enthalten. Jede Art dieser Bestandteile wird aus der Suspension deswegen abgetrennt, weil diese Bestandteile durch die Öffnungen im Sieb nicht angenommen werden oder infolge des Kraftfelds der entstehenden Zentrifugalkräfte, und diese Be-

standteile werden dann durch die Flüssigkeitsströmung in dem Kanal 44 zu einer Stelle geführt, an der sie sich ansammeln und von der diese ausgeschiedenen Bestandteile aus dem Siebbereich entfernt werden. Die tangentiale Zuführung der Flüssigkeitsströmung schafft eine Strömungsverteilung in dem Siebbereich im Kanal 44 und in der Sammelzone 46, die im wesentlichen oder angenähert die Form eines freien Wirbels hat. Auf diese Weise wird ein Feld von Zentrifugalkräften geschaffen, die zu der Trennwirkung beitragen. Eine weitere Wirkung oder Wirksamkeit besteht darin, daß über den ringförmigen Siebbereich des Kanals 44 ein axiales Geschwindigkeitsprofil derart geschaffen wird, daß die maximale Aufwärtsgeschwindigkeit benachbart den Wänden 42 und 43 auftritt, und daß an der Unterseite der Endplatte 49 des Sammelbereichs 46 eine radial nach innen gerichtete Strömungskomponente mit der Folge einer Strömung von oben nach unten an der Siebwand entlang geschaffen wird. Die gemeinsame Wirkung oder Kombinationswirkung dieser beiden Flüssigkeitsströme besteht darin, daß zunächst die gröberen oder schwereren Teilchen nach oben zu einer Stelle gefördert werden, von der aus sie sich durch Schwerkraft in das Sammelrohr 50 für die schwereren auszuscheidenden Bestandteile hinein absetzen, und daß zweitens ein kombiniertes Wirbelfeld in der Sammelzone 48 für die schwimmenden oder schwimmfähigen auszuscheidenden Bestandteile gebildet wird. Dieses kombinierte Wirbelfeld hat eine toroidische Form, in der das Toroid als Teil des gesamten Wirbelströmungsfeldes um die Achse des Siebes herum rotiert, und in dem ein Sekundärwirbel innerhalb des Toroid-Feldes um die kreisförmige Achse des Toroids herum rotiert, wodurch eine ringförmige Zone niedrigen Drucks im Zentrum des Toroid-Feldes gebildet wird. Die schwimmenden oder schwimmfähigen Teilchen haben somit die Tendenz, sich in dieser Zone geringen Drucks zu konzentrieren, aus der sie gemeinsam mit den schwereren ausgeschiedenen Bestandteilen entfernt werden, wenn das Ventil 56 geöffnet wird. Diese Komponenten der Flüssigkeitsströmung, soweit sie in der Zeichenebene liegen, sind durch Pfeile in F i g. 1 dargestellt.

Eine kontinuierliche Entfernung der Verunreinigungen ist bei der Vorrichtung nicht notwendig. Die Verunreinigungen können absatzweise entfernt werden. Auf diese Weise wird weniger Flüssigkeit entfernt als es erforderlich wäre, wenn eine kontinuierliche Entfernung notwendig wäre. Auch bleibt die Konsistenz des aus dem Auslaß 30 für die brauchbaren Stoffe abgeführten Materials im wesentlichen unverändert gegenüber der eingestellten Konsistenz am Einlaß !2 für die Suspension. Dies ist sehr wichtig bei Sieben oder Sortiereinrichtungen, die bei eingestellter oder regulierter Lieferung im Rahmen einer Papiermaschinenanlage verwendet werden. Auch werden wegen der intermittierenden Entfernung der Verunreinigungen an Stelle einer kontinuierlichen Entfernung sämtliche brauchbare Fasern, die vollständig durch den Kanal 44 und in die Sammelzone 48 für die schwimmenden Verunreinigungen fließen, eine Tendenz erhalten, nach unten zurück in den Kanal 44 und längs der Öffnungen der Siebzone 16 zu fließen, so daß sie in die Aufnahmekammer 18 für die brauchbaren Fasern gelangen. Auf diese Weise wird der Prozentsatz an brauchbaren Fasern, die aus dem Gehäuse 10 gemeinsam mit den Verunreinigungen entfernt werden, sehr stark reduziert im Vergleich zu dem Prozentsatz an brauchbaren Fasern, der gemeinsam mit den Verunreinigungen in einem System entfernt würde, das mit kontinuierlichem Abzug oder kontinuierlicher Ausscheidung der unbrauchbaren Stoffe arbeitet.

Der Flüssigkeitseinlaß 58 kann verwendet werden, falls dies erwünscht ist. Zum Beispiel kann Flüssigkeit dann mit Hilfe des Einlasses 58 in das Gehäuse 10 eingebracht werden, wenn es erwünscht ist, den Kanal 44 und den Sammelbereich 46 für die Verunreinigungen durchzuspülen oder zu reinigen. Die tangentiale Strömung in den Kanal 44 hinein aus dem Flüssigkeitsauslaß 59 und das höhere Druckprofil im Bereich der Wand 43, das durch diese tangentiale Strömung in Verbindung mit der ringförmigen Schulter 45 geschaffen wird, stellen sich, daß jegliche Verunreinigungen, die die Tendenz haben, in dem Kanal 44 zu bleiben, nach oben in den Sammelbereich 46 für die Verunreinigungen gespült werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

Patentansprüche:

1. Drucksortierer zum Reinigen einer Faserstoffsuspension, mit einem Behälter, der einen Einlaß für die Suspension aufweist, mit einem im Behälter angeordneten feststehenden ringförmigen Sieb, dessen Inneres eine mit einem Auslaß verbundene Kammer für die brauchbaren Fasern bildet und mit einem das Sieb umgebenden ringförmigen Kanal, der mit einem Auslaß für die Verunreinigungen in Verbindung steht, dadurch gekennzeichnet, daß