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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Führung einer
Pulpe, insbesondere eines Faserbreis einer Papierherstellung oder
dergleichen Substanzen mit einer Flüssigkeit und Komponenten festeren
Charakters zu einem geregelten Auslass, geeigneterweise weiter zu
einem Sieb einer Papiermaschine, wobei der Faserbrei über einen
Einspeisepunkt zu einer ersten Reinigungsstufe, von welcher der
Feinstoff primär
zum Auslass geleitet wird, s. z. B. das Dokument WO-A-9850624).
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auch auf eine Anordnung zur Beschickung
eines Fasersiebes einer Papiermaschine für die Bahnenbildung mit Mitteln
zur Einleitung oder Zuleitung einer Pulpe, insbesondere eines Faserbreis
oder dergleichen Substanzen aus einer Flüssigkeit und Komponenten festeren
Charakters, einem geregelten Auslass, einer ersten Reinigungsstufe
und Pumpmitteln zur Speisung der Pulpe über einen Einlass zur ersten
Reinigungsstufe, wobei mindestens ein Feinstoffauslass an ein Basisrohr
angeschlossen ist, dessen eines Ende mit dem Auslass verbunden ist.
Die Erfindung bezieht sich auch auf eine Anordnung zur Reinigung einer
Pulpe mit einem durch eine Regeleinrichtung geregelten Einlass zur
Beschickung einer ersten Reinigungsstufe und einem Auslass, der
durch eine Regeleinrichtung geregelt ist sowie die Weiterleitung zum
Verbrauch, geeigneterweise auf ein Papiermaschinensieb.
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Die
vorliegende Erfindung betrifft besonders, aber nicht ausschließlich, die
Behandlung von Pulpe, die zu einem Stoffauflauf zur Bahnbildung
aus Papierfaserbrei auf ein Papiermaschinensieb gebracht und danach
zu Papier verarbeitet wird.
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Der
Faserbrei sollte so frei wie möglich
von irrelevanten Komponenten sein, da es diese Komponenten sind,
die schließlich
Schäden
im Endprodukt verursachen. Aus diesem Grunde stellt die Reinigung des
Faserbreis einen wesentlichen Teil der Verarbeitung dar. Vorbekannte
Anordnungen zur Reinigung des Papierfaserbreis und dergleichen Substanzen umfassen
generell sukzessiv angeordnete Reinigungsstufen, worin jede davon
einen oder mehrere Reinigungsapparaturen einschließt, allgemein
nach Art eines Zyklons mit einem Einlass für den rohen Faserbrei, einem
Auslass für
den Feinstoff und einem Auslass für den Grobstoff. Durch Anordnung
mehrerer solcher aufeinanderfolgender Stufen auf verschiedene Weise
wird ein besseres Reinigen des einfließenden Faserbreis erreicht
und folglich eine deutlichere Komponententrennung von Fein- und
Grobstoff.
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Bei
Systemen des Standes der Technik ist es üblich, den Feinstoff aus dem
ersten Reinigungsapparat über
ein Sieb direkt zum Stoffauflauf zu leiten, wohingegen der Grobstoff
zu einem zweiten Reiniger gelangt, dessen Feinstoff zum ersten Reiniger
gebracht wird und dessen Grobstoff ausgeschleust oder zu einer weiteren
Behandlung geleitet wird. Das System schließt generell auch spezielle
Entgasungs- und Mischanordnungen ein, um die Qualität des Faserbreis
hinsichtlich Homogenität
und Luftgehalt zu verbessern. Das System ist generell mit Hilfe
eines Rückwassertanks
im Gleichgewicht. Der Fachmann ist vertraut mit Einpumpen- und Zweipumpensystemen,
Rückführung über Siebgruben
und Anordnungen mit offenen Kaskaden, die in diesem Zusammenhang
nicht näher
beschrieben werden müssen.
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Typisch
für die
oben erwähnten
Anordnungen des Standes der Technik ist, dass sie statischer Natur
sind, was andererseits die Flexibilität des Systems limitiert. Der
Ausdruck "statisch" soll hier bedeuten,
dass die Systeme nach dem Stand der Technik nicht in der Lage sind,
sich an Prozesswechsel ohne signifikante Maßnahmen anzupassen und dass
sie oft nicht an justierte Betriebsbedingungen angepasst werden
können,
sogar wenn das Verfahren selbst unverändert bleibt. Der Fluss durch
die Reinigungsanlage ist strukturell konstant, d. h. er hängt vom
Druck und von der Zahl individueller Reinigungsapparate in der Anlage
ab. Um eine optimale Flexibilität
zu erreichen, wäre
andererseits eine variable Strömung
z. B. zum Stoffauflauf erforderlich. Wegen der vorerwähnten Einschränkungen
im Stand der Technik ist die Strömungsbalance
bis heute problematisch und verursacht Limitationen in Bezug auf
die Dimension und Flexibilität
des Systems. Zum Teil wegen dieses Flexibilitätsmangels sind die Anordnungen
des Standes der Technik typischerweise empfindlich für Betriebsstörungen,
die aus verschiedenen Gründen
auftreten können.
Manchmal verursachen die Reinigungsanordnungen selbst Betriebsstörungen,
die oft schwere Konsequenzen für
die Produktion haben. Zusätzlich zu
den vorerwähnten
Nachteilen hat der Stand der Technik einen hohen Energieverbrauch,
der normalerweise durch die komplizierten Systeme verursacht wird,
durch die großen
Flüssigkeitsmengen
und die großen
Flüssigkeitsströme ebenso
wie durch eine nachteilige Nutzbarmachung vorher aufgewendeter Energie.
Gleichzeitig lassen die bekannten Anordnungen in der Praxis nur
sehr eingeschränkte
Möglichkeiten
von Dimensionsänderungen
zu.
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Ziel
der vorliegenden Erfindung ist die Lösung der oben erwähnten Probleme
und die Schaffung einer Reinigungsanordnung, die flexibel ist. Ein spezielles
Ziel ist das Vorsehen einer Anordnung, worin das System leicht optimal
dimensioniert werden kann mit Anpassung an verschiedene Betriebssituationen,
Produktqualitäten
und Produktvolumina.
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Erfindungsgemäß werden
diese Probleme auf die in den nachfolgenden Ansprüchen wiedergegebene
Weise gelöst.
Das erfindungsgemäße Verfahren
ist dadurch gekennzeichnet, dass der Grobstoff aus einer vorangehenden
Reinigungsstufe zur Weiterbehandlung zu einem Einlass mindestens
einer nachfolgenden Reinigungsstufe geleitet wird, wobei in Abhängigkeit
von den Betriebsbedingungen der Feinstoff aus der vorangehenden
Reinigungsstufe ebenso wie der Feinstoff aus der mindestens einen nachfolgenden
Reinigungsstufe wiederum eingetragen wird, um einerseits vollständig oder
teilweise zum Auslass geleitet zu werden und wobei andererseits
jene Anteile des Feinstoffs, die nicht zum Auslass geleitet werden,
dazu veranlasst werden, in Gegenrichtung zur Einspeisung zur vorangehenden Reinigungsstufe
zu gelangen. Der Grobstoff aus der ersten Reinigungsstufe wird derart
geeigneterweise zur weiteren Behandlung zu mindestens einer und bevorzugt
mehreren entsprechenden aufeinanderfolgenden Reinigungsstufen geleitet.
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Der
Feinstoff aus den in Reihe angeordneten Reinigungsstufen wird geeigneterweise
zu einem Basisrohr gegeben, welches bevorzugt allem Feinstoff aus
allen Reinigungsstufen gemeinsam ist. Das Basisrohr führt den
Feinstoff zum Auslass in dem durch die Regulierungsmittel zugelassenen
Ausmaß.
Das selbe Basisrohr führt
auch in Gegenrichtung zur Einspeisung der ersten Reinigungsstufe,
d. h. im Wesentlichen zum selben Punkt, in welchem dem System frischer
Faserbrei von außen
zugeführt
wird. In das Basisrohr wird vorzugsweise auch Verdünnungswasser
gegeben, ebenso in den jeweiligen Grobstoffauslass aus mindestens
den ersten Reinigungsstufen. Das Verdünnungswasser wird längs der
Erstreckung des Rohres in die Pulpe gemischt, um die gewünschte Konsistenz
einzustellen.
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Die
Einspeisungsanordnung gemäß Erfindung
ist dadurch gekennzeichnet, dass die Grobstoffauslässe aus
den vorangehenden Reinigungsstufen über eine entsprechende Grobstoffsammelleitung
an einen entsprechenden Einlass mindestens einer nachfolgenden Reinigungsstufe
angeschlossen ist, dessen jeweiliger Feinstoffauslass andererseits
mit einer Verlängerung
des Basisrohres verbunden ist, die wiederum an den Einlass des Pumpmittels
anschließt,
um Faserbrei zu diesem Einlass zu fördern.
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Die
erfindungsgemäße Reinigungsanordnung
ist dadurch gekennzeichnet, dass sie mindestens eine zweite Reinigungsstufe
besitzt, so dass die Feinstoffauslässe aus den jeweiligen Reinigungsstufen
aufeinanderfolgend mit einem gemeinsamen Basisrohr verbunden sind,
dessen eines Ende an den geregelten Auslass anschließt und dessen
anderes Ende mit einem Einlass zu der Regelvorrichtung verbunden
ist, um die vorherige Reinigungsstufe zu beschicken, während der
betreffende Grobstoffauslass aus mindestens einer vorhergehenden
Reinigungsstufe mit einem Einlass einer betreffenden nachfolgenden
Reinigungsstufe verbunden ist.
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In
Abhängigkeit
von der Betriebssituation wird der Feinstoff aus einem vorangehenden
Reinigungssystem, gewöhnlich
das erste Reinigungssystem in der Reihe so geführt, dass es vollständig oder teilweise
der ersten Leitung zugegeben wird, die zum geregelten Auslass führt. Falls
der Betrieb nicht zulässt,
die gereinigte Gesamtmenge aufzunehmen, wird der Überschuss
in Gegenrichtung geleitet, d. h. zu dem Punkt zurückgegeben,
wo Pulpe eingetragen wird und damit zurück zum Einlass eines Reinigungssystems,
welches in Fließrichtung
davor liegt und welches auch in diesem Falle gewöhnlich der Einlass des ersten
in der Reihe ist. An diesem Einlass laufen Pumpmittel und zwingen
die eingespeiste Pulpe in das System zu der vorherigen Reinigungs-
oder Anreicherungsstufe, von der der erste Feinstoff somit zum regulierten
Auslass geleitet wird. Falls der Auslass ebenfalls nicht zulässt, den
Gesamtfeinstoff aufzunehmen, wird Feinstoff von den individuellen
Reinigern der Reinigungsstufe aufgenommen, wobei diese Auslässe mit
dem Basisrohr verbunden sind. In einem extremen Fall, wenn der Auslass
vollständig gedrosselt
ist, wird der gesamte Feinstoff zurück zum Einlass geführt und
rezirkuliert im System. Diese Anordnung ermöglicht, den gesamten Reinigungsprozess
mit seinen Reinigungsstufen auf völlig neue Weise zu dimensionieren,
was detaillierter unten beschrieben wird. Die Pulpemenge, die zum
Auslass geleitet wird, wird durch Regeleinrichtungen kontrolliert,
wie z. B. Ventile und/oder Pumpen, während Überschusspulpe rezirkulieren
kann. Auf diese Weise ist es vollständig möglich, die Reinigungsstufen theoretisch
im Wesentlichen unabhängig
von der Pulpemenge zu dimensionieren, die zum Auslass geleitet wird.
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Die
jeweiligen Reinigungsstufen besitzen normalerweise mehrere Reiniger
und erfindungsgemäß wird das
Fördern
zum regulierten Auslass dadurch bewirkt, dass Feinstoff vom ersten
Reiniger dorthin dirigiert wird und danach vom nächsten Reiniger und so weiter.
Der Feinstoff von allen diesen Reinigern, für deren Aufnahme im Strom zum
Auslass nicht genügend
Raum ist, wird in Gegenrichtung in ein und derselben Leitung geführt, wobei
diese Leitung mit einem Ende an die Auslässe angeschlossen ist und das
andere letztlich im Einlass zur ersten Reinigungsstufe endet. Erfindungsgemäß wird der
Grobstoff aus den jeweiligen Reinigungsstufen so lange zum Einlass
der nachfolgenden Reinigungsstufe geleitet, bis dieser als ausreichend
mit Komponenten angesehen werden kann. Gleichzeitig wird vorzugsweise
Verdünnungsflüssigkeit
eingeführt,
um den Grobstoff fließfähiger zu
machen und gleichzeitig, um damit das Flüssigkeitsgleichgewicht des
gesamten Systems zu beeinflussen. Die Gesamtmassebilanz des Systems
wird andererseits durch den regulierten Auslass geregelt, durch
die Einführung
von Pulpe an der ersten Reinigungsstufe und durch Entfernung von
Endgrobstoff von der letzten Reinigungsstufe.
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Im
Folgenden wird die Erfindung in beispielhafter Ausführung unter
Bezugnahme auf die anhängenden
Figuren illustriert, worin
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1 sehr
schematisch das Grundprinzip der erfindungsgemäßen Anordnung zeigt,
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2 ebenso
schematisch, aber detaillierter eine Ausführungsform der Erfindung offenbart
und
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3 eine
perspektivische Ansicht eine Ausführung der Erfindung ist.
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Unter
Bezugnahme auf 1 weist die erfindungsgemäße Anordnung
einen Einlass 1 für
frischen Faserbrei auf. Diese Pulpe hat typischerweise eine Konzentration
von etwa 3–5
%, berechnet auf Trockensubstanz. Der Einlass 1, welcher
Pumpmittel und/oder andere Regelmittel 2 einschließen kann, die
an sich bekannt sind, ist mit einem Einlass 3 einer Pumpe 4 verbunden,
die wiederum die erste Reinigungsstufe über ein Speiserohr 5 speist.
Die erste Reinigungsstufe ist generell als 6 bezeichnet.
Im gezeigten Fall, der einer geeigneten Ausführung entspricht, besteht der
Reinigungsapparat aus mehreren parallel angeordneten Zyklonseparatoren 6a...6n.
Andere Anordnungen, die z. B. einen einzigen Abscheider aufweisen,
sind innerhalb des Erfindungsumfanges ebenfalls möglich.
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Aus
der ersten Reinigungsstufe 6 wird Feinstoff im dargestellten
Fall über
die Feinstoffrohre 7a, 7b...7n, die für jeden
Reiniger einzeln angeordnet sind, zu einem gemeinsamen Basisrohr 8 geleitet, das
an seinem einen Ende 8a den Faserbrei zum Auslass 9 bringt
und weiterhin zum Papiermaschinensieb (nicht gezeigt), vorteilhaft über eine
Filteranordnung und dergleichen. Der Faserbrei hat typischerweise
eine Konzentration von 0,1–0,2
%, gewöhnlich
etwa 0,5–1
%. Zwischen dem Endabschnitt 8a der Leitung und dem Auslass 9 bestehen
Mittel 10 zur Regulierung des Faserbreistromes in Richtung zum
Auslass 9. Gemäß 1 weisen
diese Mittel 10 Leitungsmittel auf, ebenso aber Ventilmittel
(nicht gezeigt), die zur Regelung der Faserbreimenge dienen können, die
das System verlässt
und die primär
dazu dienen, die Produktion zu regeln und das Prozessgleichgewicht
aufrecht zu erhalten. Das andere Ende 8b des Basisrohres 8 ist
andererseits geeigneterweise über
ein Bypassventil zur Druckregelung mit dem Einlass 3 verbunden,
von welchem Pulpe mit dem Pumpmittel 4 zum Einlass 5 der
ersten Reinigungsstufe 6 gebracht wird. Faserbrei aus den
Feinstoffauslässen 7a, 7b...7n können sich
derart in beide Richtungen bewegen, d. h. primär zum Auslass 9, der in 2 mit
einem kompakten Linienpfeil gezeigt ist und sekundär zur Einspeisung
zur ersten Reinigungsstufe 11, die entsprechend mit einem
gestrichelten Linienpfeil gezeigt ist.
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Der
Grobstoff aus einer vorangehenden Reinigungsstufe, im gezeigten
Fall die erste Reinigungsstufe 6, wird über eine erste Grobstoffleitung 11 generell
mit Hilfe von Pumpmitteln 12 zum Einlass 13 der
nächsten
Reinigungsstufe geleitet, die in den gezeigten Ausführungen
die zweite Reinigungsstufe 14 umfassen. In der Ausführung gemäß 1 besitzt die
Reinigungsstufe 14 auch mehrere Reinigungsapparate 14a...14n,
die im gezeigten Beispiel an sich bekannte Zyklone sind, aber auch
aus anderen Reinigungsanordnungen bestehen können. Erfindungsgemäß wird nun
der Feinstoff aus der zweiten Reinigungsstufe 14 über einen
Abschnitt 8c der Basisleitung 8 geleitet. Dieser
Leitungsabschnitt 8c ist vom Auslass 9 her gesehen
hinter den Feinstoffauslässen 7a, 7b...7n hinter
der ersten Reinigungsstufe 11 gelegen. Ein Ende des Leitungsabschnittes 8c schließt an den
Leitungsabschnitt an, zu dem die Feinstoffleitungen 7a, 7b...7n führen und
der Leitungsabschnitt 8c führt schließlich zum Auslass 9.
Das andere Ende des Leitungsabschnittes 8c ist andererseits
am Ende an den Einlass 3 für Faserbrei am anderen Ende 8b des
Basisrohres 8 angeschlossen und dieser kann sich somit
im Leitungsabschnitt 8c in beide Richtungen bewegen.
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In
bestimmten Ausführungen
besitzt das Basisrohr 8 Regeleinrichtungen an einem oder
mehreren Abschnitten. Solche Einrichtungen können z. B. Ventile oder dergleichen
sein, um wirksam die Ströme
von Pulpe und Verdünnungsflüssigkeit
bei Bedarf zu regeln. Damit wird Verdünnungsflüssigkeit bei Bedarf an verschiedenen
Punkten an das Basisrohr 8 und/oder in die Leitungen eingespeist,
die Grobstoff aus einer in die nächste
Reinigungsstufe bringen. 1 zeigt, dass Verdünnungsflüssigkeit
z. B. direkt vom Abwassertank 15 über eine Verdünnungswasserleitung 16 entnommen
werden kann, die an das Basisrohr 8 angeschlossen ist,
wohingegen 2 zeigt, dass Verdünnungswasser
mit einer oder mehreren geeigneten Entgasungspumpen 17 eingetragen
werden kann. Primär
befindet sich die Verdünnungswassereinleitung
im Abschnitt 8d oder 8e der Verbindungsleitung,
die sich zwischen den Feinstoffauslässen aus jeweiligen Reinigungsstufen 6, 14 erstreckt,
jedoch kann die Zugabe von Verdünnungswasser
auch in den Grobstoffrohren 11 oder 18 erfolgen,
um den Grobstoff zu verdünnen,
wie in 1 gezeigt. In diesem Falle erfolgt geeigneterweise
die Einleitung durch Ventile 19 und/oder durch Regelung der
Pumpe 17. Wie in 1 gezeigt,
kann das System bei Bedarf eine oder mehrere zusätzliche Reinigungsstufen 20 aufweisen,
die geeigneterweise mit Grobstoff aus der vorherigen Reinigungsstufe 14 über die
Pumpvorrichtung 21 und den Einlass 22 gespeist
werden und deren Feinstoff und Grobstoff wie oben beschrieben oder
auf irgendeine andere Weise geführt
werden können.
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Die
Anordnung kann als Reihe sukzessiver, miteinander verbundener Speisepunkte
für verschiedene
Arten eingespeister Flüssigkeiten
beschrieben werden, so dass z. B. der Stoffauflauf an einem Bahnbildungssieb
einer Papiermaschine primär
mit dem Feinstoff aus der ersten Reinigungsstufe 6 gespeist
wird, wobei der Feinstoff zum Auslass 9 über das
Basisrohr 8 gegeben wird. Die selbe Speiseleitung, das
ist das Basisrohr 8, speist ebenso Feinstoff aus der zweiten
Reinigungsstufe 14 in Richtung zum selben Auslass 9 und
danach wird Verdünnungswasser
eingeführt,
ebenso über
das selbe Basisrohr 8 wie detaillierter unten beschrieben
wird. Diese Strömung
im System wird primär
mit Hilfe der Pumpmittel 4 aufrecht erhalten, die auch
frischen Faserbrei aus der Einspeisung 1 hinzufügen, während Faserbrei zum
Auslass geleitet wird. Der Strom, der das System am Auslass 9 verlässt, wird
bestimmt durch die Fließrate,
die von der Regelvorrichtung 10 verlangt wird. Der Feinstofffluss
vom Reiniger 6a, der in Strömungsrichtung vorne liegt,
speist primär
den Auslass 9, wonach Feinstoff von den anschließenden Reinigern 6b...6n in
der ersten Reinigerstufe 6 folgt. Falls der Fluss durch
den Auslass 9 es erlaubt, fließt Feinstoff von der folgenden
Reinigungsstufe 14 zum selben Auslass 9. Der Feinstoff
von solchen Reinigern 14n, welche sich in Fließrichtung
hinter jenen befinden, die den Auslass in Übereinstimmung mit der Gesamtmenge
von der Regeleinrichtung 10 speisen, werden wiederum in
Gegenrichtung gespeist, d. h. zur Pumpe 4 am Einlass 5 zur
ersten Reinigungsstufe 6. Dank der erfindungsgemäßen Anordnung
wird der Prozessverlauf unempfindlich hinsichtlich der exakten Faserbreimenge,
die den Auslass passiert, da jeglicher Faserbreiüberschuss zurückgegeben
wird zum Einlass 3 der Anordnung und damit im System bei
nahezu kontinuierlicher Reinigung rezirkuliert.
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Damit
schafft das erfindungsgemäße System
einen alternativen Strömungsweg
dank der Tatsache, dass der Feinstoff aus der zweiten Reinigungsstufe 14 und
in einigen Fällen
auch mindestens ein Teil des Feinstoffes aus der ersten Reinigungsstufe 6 total
oder partiell in dem gemeinsamen Basisrohr 8 sogar in einer
entgegengesetzten Richtung, d. h. weg vom Auslass 9 rezirkulieren
kann. In dieser alternativen Fließrichtung wird der Feinstoff über das andere
Ende 8b des Basisrohres 8 direkt zum Einspeisepunkt 3 für frischen
Faserbrei geleitet. Falls das Regelmittel 10 den Auslass 9 vollständig schließt, rezirkuliert
somit das gesamte Material durch die Reinigungsstufen und nichts
außer
dem Grobstoff aus der Reinigungsstufe 20 verlässt das System.
Um die Konsistenz zu regeln und/oder Flüssigkeitsabzug zu kompensieren,
wird Verdünnungsflüssigkeit
eingetragen, z. B. durch die Verdünnungswasserleitung 16 und
durch die Einlässe,
die an die Grobstoffleitungen 11, 18 angeschlossen
sind, so dass eine volle dynamische Balance kontinuierlich im System
sogar dann erreicht werden kann, wenn der Auslass 9 vollständig abgeriegelt
ist, z. B. bei einem Qualitätswechsel
oder auf Grund von Störungen
im Betrieb. Gleichzeitig findet erfindungsgemäß eine kontinuierliche Reinigung
der Pulpe statt, da die sukzessiv angeordneten Reiniger 6, 14 Feinstoff
in das Basisrohr 8 und Grobstoff in die jeweiligen folgenden Reiniger 14, 20 einspeisen.
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Die
Anordnung einer solchen Möglichkeit
für die
Materialströme,
sich in beide Richtungen zu bewegen, schafft eine bisher unbekannte
Flexibilität hinsichtlich
der Möglichkeiten,
den Prozess vollständig
in Übereinstimmung
mit den durch die Bedürfnisse
der Produktion von außerhalb
des betreffenden Systems zu regeln. Die Einspeisung der gereinigten Pulpe
kann in der Praxis stufenlos zwischen null und der vollen Kapazität des Auslasses 9 variiert
werden. Damit schafft die erfindungsgemäße Rückspeisung eine Freiheit, die
Anlage auch innerhalb eines Bereiches zu dimensionieren, die bisher
nicht möglich
war. Nach herrschender Meinung des Standes der Technik, muss die
Kapazität
der ersten und der zweiten Stufe entweder bei 10 % unter dem Minimumabfluss gehalten
werden, um eine befriedigende Verdünnung gemäß Stand der Technik zu ermöglichen
oder die Kapazität
muss mindestens 10 % über
dem Maximalfluss liegen, um die Funktion des Prozesses ohne Rücksicht
auf die Rezirkulation zu garantieren. Diese Einschränkungen
erforderten in der Praxis einerseits eine maximale Dimensionierung
entsprechend einem Minimum oder eine minimale Dimensionierung entsprechend
einem Maximum, obwohl die optimale Dimensionierung oft in einem
unerreichbaren Bereich liegt.
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Die
erfindungsgemäße Anordnung
weist alle die obigen Einschränkungen
nicht auf, was für
sich genommen als sehr überraschend
angesehen werden muss. Die erfindungsgemäße Anordnung erlaubt eine Dimensionierung
des Systems in völliger Übereinstimmung
mit den durch die Produktion gestellten Anforderungen und z. B.
durch eine gewünschte
optimale Faserbreikonsistenz. Damit kann die Reinigungsanordnung
mit voller Wirksamkeit innerhalb des gewünschten Konsistenzbereiches
gefahren werden, ohne das Erfordernis einer Überdimensionierung des Systems,
was beim Stand der Technik der Fall war.
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Die
Materialflüsse
in der erfindungsgemäßen Anordnung
haben eine definierte hierarchische Struktur, die darüber hinaus
stufenlos entsprechend der herrschenden Betriebssituation variiert
werden kann. Damit ermöglicht
die Erfindung das Aufrechterhalten eines variablen Pulpeflusses
zu einem Former oder dergleichen, während der Pulpefluss durch
die Reinigungsstufen gleichzeitig auf einem im Wesentlichen konstanten
Niveau gehalten wird. Es kann generell festgehalten werden, dass
im Falle großer
Materialflüsse
man primär
den Feinstoff aus der ersten Reinigungsstufe 6 verwendet
und sekundär
den Feinstoff aus der zweiten Reinigungsstufe 14 etc., wonach
man erst als letzte Ressource Verdünnungswasser 16 einbringt.
Im Falle kleiner Ströme
verwendet man andererseits nur einen Teil des Materials aus der
ersten Reinigungsstufe 6, wobei der Überschuss zur Pumpe 4 zurückgefördert wird.
Die Pumpe 4 pumpt damit primär Pulpe aus der Einspeisung 1,
danach Überschuss
aus den späteren
Reinigungsstufen 20 und 14, danach Überschuss
aus der Reinigungsstufe 6 und nur als letzte Ressource
Verdünnungswasser.
Diese Anordnung schafft damit als solche eine optimale Materialverwendung
aus den verschiedenen Stufen.
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2 zeigt
ein anderes Beispiel, wie die Anordnung in der Praxis konstruiert
sein kann. Pulpe wird in das System aus einer konventionellen Ausgangsmaterialherstellung
in das System gefördert, was
nicht im Detail gezeigt ist. Die Einspeisung erfolgt vorzugsweise
durch geeignetes Pumpen und durch Regelvorrichtungen 2 auf
an sich bekannte Weise. Die Einspeisung geschieht geeigneterweise an
einem Einspeisepunkt 3 am Einlass einer Speise- und Rezirkulierungspumpe 4,
die das System regelt und die Pulpe in kontinuierlicher Fließbewegung
hält. Der
Auslass der Pumpe 4 ist mit einem Speiserohr 5 verbunden,
das im gezeigten Falle eine Zahl von Zyklonreinigern 6a...6n speist,
die parallel angeordnet sind. Die Reiniger 6a...6n bilden
zusammen die erste Reinigungsstufe 6 und ihre Auslässe sind
an das gemeinsame Basisrohr 8 angeschlossen, deren Auslassende 8a zum
Auslass 9 über
eine zweite Pumpe 10 führt,
die vorzugsweise eine einstellbare Kapazität aufweist. Entsprechend einer
alternativen Ausführung
können
die Reiniger 6a...6n auch an parallele Basisrohre
(nicht gezeigt) angeschlossen werden, die die Pulpe entsprechend
vorwärts
fördern.
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Grobstoff
aus den Reinigern 6a...6n wird geeigneterweise über eine
gemeinsame Grobstoffsammelleitung 11 und Pumpmittel 12 zu
einer Einlassspeisepumpe 13 für die nächste Reinigungsstufe 14 geführt, die
Reiniger 14a...14n aufweist, deren Grobstoff verworfen
oder zur nächsten
Reinigungsstufe (nicht gezeigt) geführt wird. In der gezeigten
Ausführung
ist auch eine Leitung 23 für die Einspeisung von Verdünnungsflüssigkeit
in die Grobstoffsammelleitung 11 vorgesehen. Der Feinstoff
aus der zweiten Reinigungsstufe 14, die aus den Reinigern 14a...14n zusammengesetzt
ist, wird geeigneterweise zu einem Abschnitt 8c des gemeinsamen
Basisrohres 8 gegeben, in welchem der Feinstoff nun in
beiden Richtungen geführt
werden kann, d. h. einerseits über
einen Zwischenrohrabschnitt 8d, der zu den Anschlüssen mit
den Feinstoffleitungen 7a...7n aus der ersten
Reinigungsstufe 6 führt
und weiter zur Regulierungspumpe 10 und von dort zum Auslass 9.
In 2 ist diese primäre Strömungsrichtung durch einen durchgezogenen
Richtungspfeil gezeigt. Andererseits, falls der Auslass 9 gedrosselt
oder geschlossen ist, kann der Feinstoff aus der ersten Reinigungsstufe 6 auch
den selben Rohrabschnitt 8d benutzen, wenn auch in Gegenrichtung
und hinter dem Feinstoffauslass der zweiten Reinigungsstufe 14,
die in den Rohrabschnitt 8c abfließt. In 2 ist dies
durch einen gestrichelten Pfeil gezeigt.
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Der
Feinstoff aus der zweiten Reinigungsstufe 14 folgt ebenso
einem alternativen Pfad, d. h. direkt über ein Rohr 8e in
Richtung auf die Einspeisung 3 für frische Pulpe. In dieser
Richtung kann der Feinstoff aus der ersten Reinigungsstufe 6 demnach ebenso
fließen,
falls der Auslass 9 gedrosselt ist, weil es die Produktion
so erfordert.
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Wie
aus 2 klar wird, geschieht die Haupteinleitung 16 von
Verdünnungsflüssigkeit
geeigneterweise in der Rohrerstreckung 8e, wobei es möglich ist,
eine gut ausbalancierte Verdünnung
der Flüsse
zu erhalten, einmal durch das relativ lange Sammelrohr 8 und
andererseits durch den Einfluss der Pumpe 4, die den Kreislauf
bewirkt. Die Einführung
von Verdünnungsflüssigkeit
wird vorzugsweise mit Entgasungspumpen 17 durchgeführt, wie
sie detaillierter z. B. im US-Patent 5,861,052 des selben Erfinders
beschrieben sind.
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3 zeigt
das beschriebene System in perspektivischer Ansicht, von welcher
sich die Mittel zur Regulierung des Massenflusses ergeben und bei welchem
einige andere Komponenten zur Erleichterung der Illustration weggelassen
wurden. Die Fig. zeigt die erste Reinigungsstufe 6 und
die zweite Reinigungsstufe 14, ebenso wie die zentrale
Rohrverlegung 8, die aus Rohrabschnitten 8a-8d-8c-8e-8b zusammengesetzt
ist, die von der Zirkulationspumpe 4 zum Auslass führen und
sich auch hinter die Feinstoffauslässe der Reinigungsstufen 6, 14 erstrecken.
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Der
obige Text beschreibt einige bevorzugte Ausführungen der Erfindung, jedoch
ist für
den Fachmann augenscheinlich, dass die Erfindung auf viele Art innerhalb
des Umfanges der anhängenden
Ansprüche
betrieben werden kann. Es werden z. B. Anordnungen ins Auge gefasst,
worin Feinstoff und/oder Grobstoff aus gewissen Reinigungsstufen nicht
auf die selbe Weise geführt
werden wie bei den anderen, sondern statt dessen zu einigen Arten
einer speziellen Behandlung.