EP2487292A1 - Stoffauflauf für eine Maschine zur Herstellung einer Faserstoffbahn - Google Patents

Stoffauflauf für eine Maschine zur Herstellung einer Faserstoffbahn Download PDF

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Publication number
EP2487292A1
EP2487292A1 EP11188015A EP11188015A EP2487292A1 EP 2487292 A1 EP2487292 A1 EP 2487292A1 EP 11188015 A EP11188015 A EP 11188015A EP 11188015 A EP11188015 A EP 11188015A EP 2487292 A1 EP2487292 A1 EP 2487292A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
fluid
distributor
line
partial fluid
partial
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP11188015A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Wolfgang Ruf
Konstantin Fenkl
Markus Häußler
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Voith Patent GmbH
Original Assignee
Voith Patent GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Voith Patent GmbH filed Critical Voith Patent GmbH
Publication of EP2487292A1 publication Critical patent/EP2487292A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21F—PAPER-MAKING MACHINES; METHODS OF PRODUCING PAPER THEREON
    • D21F1/00—Wet end of machines for making continuous webs of paper
    • D21F1/02—Head boxes of Fourdrinier machines
    • D21F1/022—Means for injecting material into flow within the headbox
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21F—PAPER-MAKING MACHINES; METHODS OF PRODUCING PAPER THEREON
    • D21F1/00—Wet end of machines for making continuous webs of paper
    • D21F1/08—Regulating consistency

Definitions

  • the invention relates to a distributor for at least two in a headbox of a machine for producing a fibrous web, in particular paper, cardboard or packaging paper web from at least one pulp suspension, preferably adjacently arranged means for preferably controllable metered addition of a fluid in partial fluid streams in the at least one pulp suspension, comprising a distributor body with an inflow line having an inflow cross-sectional area for the fluid and with at least two outflow lines for the fluid outgoing from the inflow line and each having an outflow cross-sectional area for two fluid substreams.
  • Such a distributor for dividing a liquid flow containing fibers is, for example, from the document EP 0 941 439 B1 known.
  • the illustrated manifold has a body that defines a generally Y-shaped flow channel having an inflow channel and two arm flow channels parallel to each other and formed from a casting alloy.
  • a variety of these manifolds are used in the wet end of a papermaking machine.
  • a dilute water-regulated headbox is provided in the wet end, with a single manifold connected between a hose carrying a dilution medium and a control valve and a first control channel and means and a second control channel or means.
  • the means for preferably regulatable / controllable metering of a fluid in partial fluid streams into the at least one pulp suspension are also referred to in professional circles as metering elements, metering blades or injectors.
  • the distribution of the fluid flow supplied to the distributor should be carried out in partial fluid streams to at least two means with as little additional pressure loss as possible.
  • the inflow cross-sectional area of the inflow line for the fluid and the sum of Abströmqueritess vom the discharge lines for the fluid streams a cross-sectional area ratio in the range of 0.2 to 5, preferably from 0.3 to 2 , in particular from 0.5 to 1.5, and that the respective discharge line for a partial fluid flow is designed such that a pressure loss generated in it in the partial fluid flow by at least 20%, preferably by at least 50%, greater than the dynamic pressure in the fluid formed in the inflow conduit for the fluid.
  • the cross-sectional area ratio according to the invention of inflow cross-sectional area of the inflow line for the fluid and sum of the outflow cross-sectional areas of the inflow lines for the fluid substreams contributes significantly to an optimally optimal, that is uniform, distribution of the fluid flow in the distributor fluid streams into at least two means continuously and reliably.
  • the pressure loss in the partial fluid flow generated in the respective discharge line for a partial fluid flow ensures the distribution of the fluid flow supplied to the distributor in partial fluid streams to at least two means with as little additional pressure loss as possible.
  • the distributor according to the invention can have more than two outflow lines for the partial fluid streams, that is, for example, three or four outflow lines for the partial fluid streams. In the exemplary case of three outflow lines for the fluid sub-streams, these may be part of a three-part.
  • the discharge line for a partial fluid flow is preferably designed such that the pressure loss in the fluid partial flow generated in it is in the range of 0.01 to 2 bar, preferably from 0.01 to 0.4 bar. As a result, a homogenization of the partial fluid flow is promoted.
  • the inflow line for the fluid preferably has a diameter of 10 to 80 mm, preferably 15 to 50 mm. These diameter ranges allow sufficient fluid flow rate for safe operation of the distributor for at least two in a headbox of a machine for producing a fibrous web, in particular paper, board or packaging paper web, from at least one pulp suspension, preferably arranged adjacent Means for preferably controllable metering of a fluid in partial fluid streams into the at least one pulp suspension,
  • the outflow line for a partial fluid flow preferably at least one flow restricting and a sudden flow expansion causing and preferably arranged in the distributor body throttle for generating the pressure loss in the partial fluid flow is provided.
  • the entirety of the throttles in turn has a favorable effect on the most optimal, that is uniform distribution of the fluid flow supplied to the distributor in partial fluid streams to at least two means.
  • the discharge line for a partial fluid flow arranged in the distributor body is preferably extended with a discharge line for the partial fluid flow and in the discharge line for a partial fluid flow is preferably provided at least one flow constriction and an abrupt flow extension causing the pressure loss in the partial fluid flow.
  • This embodiment in turn, has a favorable effect on the most optimal, that is to say uniform distribution of the fluid flow supplied to the distributor in partial fluid streams to at least two means.
  • the throttle preferably comprises at least one preferably exchangeable throttle element, in particular a bushing, a ring or an insert.
  • a throttle element in particular a bushing, a ring or an insert.
  • At least one static mixer may also be provided in the outflow line for a partial fluid flow in order to generate the pressure loss in the partial fluid flow, wherein the static mixer preferably comprises fin-like guide elements which are located in the partial fluid flow.
  • the discharge line for a partial fluid flow can alternatively or additionally be dimensioned such that the pressure loss generated in it is generated due to fluid friction occurring at an increased flow velocity of the partial fluid flow at the pipe wall of the discharge line.
  • the partial fluid flow is thus passed through a small cross section at a high speed level.
  • the center lines of the discharge lines for the fluid partial streams initially preferably have a distributor angle in the range from 5 to 180 °, preferably from 10 to 90 °, in particular from 10 to 45 °, and the center line of the inflow line for the fluid is preferably bisecting and mutually.
  • the respective outflow line for a partial fluid flow preferably has a segmented, in particular kinked or curved course with at least two outflow line areas. This allows a particularly compact and reduced volume design of the manifold.
  • center lines of the exit-side discharge line regions of the discharge lines for the fluid sub-streams and the center line of the inflow line for the fluid preferably run parallel or approximately parallel to one another.
  • the center lines of all lines are preferably in one plane, so that in turn a particularly compact and reduced-volume construction of the distributor can be realized.
  • the inflow line for the fluid preferably has at its end a stowage surface arranged in the distributor, which is normal or approximately normal to the center line of the inflow line for the fluid and whose web width at each point is ⁇ 1 mm, preferably ⁇ 5 mm.
  • the respective means for preferably controllable metered addition of the fluid in partial fluid streams into the at least one pulp suspension preferably comprises a metering blade.
  • the fluid preferably consists at least of water, in particular white water or clear water, of at least one pulp suspension whose concentration differs from the average concentration of the at least one fed into the headbox pulp suspension, or of at least one pulp suspension.
  • the distributor according to the invention is also particularly suitable for use in a headbox for a machine for producing a fibrous web, in particular paper, board or packaging paper web, from at least one fibrous stock suspension.
  • This headbox comprises a feed device feeding the at least one pulp suspension, a downstream and a plurality of channels arranged in rows and in columns distribution well plate, a downstream lying, across the width of the headbox extending intermediate channel with a plurality in the width direction of the headbox spaced from each other Means for preferably controllable metered addition of a fluid in partial fluid streams into the at least one pulp suspension, the individual means each having a plurality of each Zudosierkanalö réelle and at different levels emptying, connected to a common supply channel Zudosierkanäle, a downstream arranged turbulence generating means having a plurality of flow lines arranged in rows and columns, and a nozzle immediately adjacent to the turbulence generating means Gap containing headbox nozzle.
  • two spaced-apart and preferably adjacent arranged means for preferably controllable metered addition of a fluid in fluid streams in the at least one pulp suspension medium or directly connected to a distributor according to the invention.
  • a machine for producing a fibrous web in particular paper, board or packaging paper web, from at least one pulp suspension preferably with at least one headbox just described and / or equipped with at least one distributor according to the invention.
  • FIG. 1 shows a vertical and schematic longitudinal sectional view of an exemplary and preferred embodiment of a headbox 1 for a machine 100 for producing a fibrous web 3 from a pulp suspension 2 (arrow).
  • the illustrated headbox 1 can of course also be designed as a multilayer headbox, which uses at least two different pulp suspensions for producing the fibrous web 3.
  • the fibrous web 3 may in particular be a paper, board or tissue web.
  • the headbox 1 has a feeding device 4 which feeds a pulp suspension 2 (arrow), for example in the embodiment of a transverse distributor tube 5 or a round distributor (not illustrated) with a plurality of tubes.
  • the feeder 4 is followed downstream by a Verteilrohrlochplatte 6, which has a plurality of arranged in rows Z and in columns S channels 7.
  • Dosierhistern 9.1 for preferably regulated / controllable metered addition of a fluid 10th (Arrow) is provided in partial fluid streams 10.T (arrows) in the pulp suspension 2 (arrow).
  • the individual means 9 for preferably controllable metered addition in each case comprises a plurality of metering channels 11 having a respective metering channel opening and opening at different heights and connected to a common supply channel 12.
  • a turbulence generating means 13 Downstream of the intermediate channel 8 is a turbulence generating means 13 having a plurality of flow channels 14 arranged in rows Z and in columns S.
  • the pulp suspension becomes 2 (arrow) in the turbulence generating means 13 divided into pulp suspension sub-streams and recombined after exiting the turbulence generating means in a machine-width chamber 15 in the form of a nozzle gap 17 having headbox nozzle 16 to allow the formation of a machine-width fibrous web 3.
  • the flow channels 14 are preferably formed in a known manner as thin-walled turbulence tubes and / or turbulence tube inserts with at least partially constant, at least partially diverging, at least partially converging and / or discontinuous cross-sectional areas.
  • the headbox 16 at least one, the expert well known and not explicitly shown separating element, in particular a blade be arranged. If a plurality of separating elements, in particular lamellae, are arranged in the headbox nozzle 16, they can have different lengths and possibly also different properties, such as surface contours and the like.
  • the headbox 16 may be provided on the outlet side at least one side with a dashed line indicated aperture 18.
  • two in the headbox 1 for the machine 100 for producing a fibrous web 3, in particular paper, cardboard or packaging paper web, from at least one pulp suspension 2 (arrow), preferably adjacently arranged means 9 for preferably rule / controllable Metering of a fluid 10 (arrow) in partial fluid streams 10.T (arrows) in the pulp suspension 2 are medium or directly connected to a manifold 19 only schematically indicated.
  • the individual distributor 19 comprises a distributor body 20 with an inflow line 21 having an inflow cross-sectional area for the fluid 10 (arrow) and with two from the inflow line 21 for the fluid 10 (arrow) preferably directly outgoing and in each case one outflow cross-sectional area having discharge lines 22.1, 22.2 (dashed line) for two partial fluid streams 10.T (arrows) (see. Figures 3 and 4 ).
  • an actuator 23 is arranged for the purpose of control / regulation of the fluid streams 10T (arrows) emerging from the respective means 9.
  • the merely indicated actuator 23 preferably comprises an adjustable, in particular a controllable / controllable throttle known type and known operation.
  • FIG. 2 shows a horizontal, partial and schematic longitudinal section of the in the FIG. 1 Headbox 1 shown for a machine 100 for producing a fibrous web 3 from at least one pulp suspension 2.
  • the headbox 1 only partially shown has generally a mirror-symmetrical structure to the longitudinal centerline LML (double arrow).
  • the means 9 for preferably controllable metered addition of the fluid 10 in partial fluid streams 10T (arrows) into the pulp suspension 2 is designed as a metering blade 9.1 and comprises a respective metering channel opening 11.1 and opening at different heights, with a common supply channel 12 associated Zudosierkanäle 11.
  • the respective Zudosierkanalö Stamm 11.1 is centrally or approximately centrally disposed between two adjacent columns S flow channels 14 of the turbulence generating means 13, so that the emerging from the respective means 9 for preferably regulated / controllable metering fluid partial flows 10.T (arrows) also centrally or approximately centrally between two adjacent columns S on flow channels 14 of the Turbulence generating means 13 impinge on the turbulence generating means 13.
  • the metering channels 11 of the means 9 for preferably controllable metering, which discharge at different heights, are arranged at equal intervals, and the metering channel 11 of the means 9 for preferably controllable metering connected to the common supply channel 12 has a circular cross-sectional area with a diameter of 2 to 10 mm, preferably from 4 to 6 mm.
  • the common supply channel 12 of the means 9 for preferably controllable metered addition has a circular cross-sectional area with a diameter of 6 to 20 mm, preferably from 10 to 15 mm.
  • the means 9, preferably designed as a metering blade 9.1, for preferably controllable metering has a length 9.L in the range of 60 to 350 mm, preferably 100 to 250 mm, and a height 9 depending on the height of the intermediate chamber of the headbox 1. H (see also FIG. 1 ) in the range of 50 to 300 mm, preferably 75 to 250 mm.
  • the means 9 for preferably controllable metered addition have a preferably equal pitch T in the width direction of the headbox 1 in the range of 10 to 100 mm, preferably 25, 33, 50 or 66 mm.
  • the means 9 in the embodiment of a metering blade 9.1 is in the document DE10 2008 054 898 A1 described and shown.
  • the relevant disclosure content is hereby made the subject of the present description.
  • the agent can also be embodied as a perforated plate known to the person skilled in the art or a distribution well plate known to the person skilled in the art.
  • two in the headbox 1 for the machine 100 for producing a fibrous web from at least one pulp suspension 2 (arrow), preferably adjacent arranged means 9 for preferably rule / controllable Metering of a fluid 10 (arrow) in partial fluid streams 10.T (arrows) in the pulp suspension 2 medium or directly connected to a manifold 19 only schematically indicated.
  • the individual distributor 19 comprises a distributor body 20 with an inflow line 21 having an inflow cross-sectional area for the fluid 10 (arrow) and with at least two outflow lines 22.1, 22.2 (FIG. 2) preferably having a direct outflow from the inflow line 21 for the fluid 10 (arrow) and having a respective outflow cross-sectional area. dashed line illustration) for two partial fluid streams 10.T (arrows) (cf. Figures 3 and 4 ).
  • FIGS. 3 and 4 show schematic longitudinal sectional views of two preferred embodiments of distributors 19 for two in a headbox 1 of a machine 100 for producing a fibrous web, in particular paper, cardboard or packaging paper web, at least one pulp suspension 2, preferably adjacent arranged means 9 for preferably controllable / controllable Metering of a fluid 10 (arrow) in partial fluid streams 10.T (arrows) into the at least one pulp suspension 2.
  • the distributor 19 illustrated in each case comprises a distributor body 20 with an inflow line 21 having an inflow cross-sectional area 21.Q for the fluid 10 (arrow) and with two from the inflow line 21 for the fluid 10 (arrow) preferably directly outgoing and in each case one outflow cross-sectional area 22.1.Q , 22.2.Q having discharge lines 22.1, 22.2 for two partial fluid streams 10.T (arrows).
  • the inflow cross-sectional area 21.Q of the inflow line 21 for the fluid 10 (arrow) and the sum of the outflow cross-sectional areas 22.1.Q, 22.2.Q of the outflow lines 22.1, 22.2 for the partial fluid streams 10.T (arrows) have a cross-sectional area ratio QV in the range of 0, 2 to 5, preferably from 0.3 to 2, in particular from 0.5 to 1.5, on.
  • the respective outflow line 22.1, 22.2 for a partial fluid flow 10.T (arrow) is designed such that a pressure loss dp generated in it in the partial fluid flow 10.T (arrow) is greater than at least 20%, preferably at least 50% the in the inflow line 21 for the fluid 10 (arrow) formed dynamic pressure p dyn in the fluid 10 (arrow).
  • the respective outflow line 22.1, 22.2 for a partial fluid flow 10.T is also designed such that the pressure loss dp generated in it in the partial fluid flow 10.T (arrow) in the range of 0.01 to 2 bar, preferably from 0 , 01 to 0.4 bar.
  • the respective inflow line 21 for the fluid 10 (arrow) has a diameter 21.D of 10 to 80 mm, preferably 15 to 50 mm.
  • the respective arranged in the distributor body 20 discharge line 22.1, 22.2 for a partial fluid flow 10.T (arrow) with a Abströmtechnischstrum 25.1, 25.2 for the partial fluid flow 10.T (arrow) extended.
  • the respective Abström effetstrum 25.1, 25.2 for a partial fluid flow 10.T (arrow) is provided at least one of a flow constriction and a sudden flow expansion causing throttle 24 for generating the pressure loss dp in the partial fluid flow 10.T (arrow).
  • the single throttle 24 includes in a known manner at least one preferably replaceable throttle element 24.1, in particular a socket, a ring or an insert.
  • At least one static mixer may also be provided in the outflow line for a partial fluid flow in order to generate the pressure loss in the partial fluid flow, wherein the static mixer preferably comprises fin-like guide elements which are located in the partial fluid flow.
  • the outflow line for a partial fluid flow can be dimensioned such that the pressure loss generated in it is generated due to fluid friction occurring on the pipe wall of the outflow line.
  • center lines 22.1.M, 22.2.M of the two outflow lines 22.1, 22.2 for the partial fluid streams 10.T initially have a distribution angle W in the range from 5 to 180 °, preferably from 10 to 90 °, in particular from 10 to 45 °, wherein the center line 21.M of the inflow line 21 for the fluid 10 (arrow) is bisecting and mutually bisecting.
  • the respective outflow line 22.1, 22.2 for a partial fluid flow 10.T (arrow) has a segmented, in particular kinked or curved course with at least two outflow line areas A, C.
  • center lines 22.1.M, 22.2.M of the two exit-side discharge line regions C of the two outflow lines 22.1, 22.2 for the partial fluid streams 10.T (arrows) and the center line 21.M of the inflow line 21 for the fluid 10 (arrow) run parallel or approximately parallel to each other.
  • the center lines 21.M, 22.1.M, 22.2.M of all lines 21, 22.1, 22.2 are preferably in a plane E.
  • the inflow line 21 for the fluid 10 (arrow) has at its end a stowage surface 26 arranged in the distributor 19, which is aligned normal or approximately normal to the center line 21.M of the inflow line 21 for the fluid 10 (arrow) and its web width 26 B is ⁇ 1 mm at each point, preferably ⁇ 5 mm.
  • the characteristics of in the FIGS. 1 to 4 described embodiments of the respective headbox 1 can also be at least partially combined with one another for the expert in a suitable manner.
  • the respective means 9 for preferably controllable metered addition of the fluid 10 (arrow) into partial fluid streams 10T (arrows) into the at least one pulp suspension 2 preferably comprises a metering blade 9.1.
  • the headbox 1 of the FIGS. 1 to 4 flowing through fluid 10 consists at least of water, in particular white water or clear water, or from at least one pulp suspension whose concentration differs from the average concentration of at least one in the headbox 1 flowing pulp suspension 2.
  • the distributor 19 according to the invention is also particularly suitable for use in a headbox 1 for a machine 100 for producing a fibrous web 2, in particular paper, board or packaging paper web, from at least one fibrous stock suspension 3.
  • Such a headbox 1 comprises a feed device 4 which feeds the at least one pulp suspension 2, a distributor tube plate 6, which is located downstream and has a multiplicity of channels 7 arranged in rows Z and in columns S, a width B (arrow) lying downstream thereof.
  • a headbox 1 extending intermediate channel 8 having a plurality of spaced in the width direction of the headbox 1 means 9, 9.1 for the preferably controllable metered addition of a fluid 10 (arrow) in partial fluid streams 10T (arrows) into the at least one pulp suspension 2,
  • the individual means 9, 9.1 each having a respective metering channel opening 11.1 and at different heights opening, connected to a common supply channel 12 Zudosierkanäle 11 includes a downstream arranged turbulence generating means 13 having a plurality of arranged in rows Z and in columns S flow channels 14, and the turbulence generating means 13 immediately adjoining and a nozzle gap 17 having headbox 16th
  • Such a headbox 1 for a machine 100 for producing a fibrous web 2, in particular paper, cardboard or packaging paper web, from at least one pulp suspension 3 is for example in the FIG. 1 shown in a vertical and schematic longitudinal sectional view.
  • the distributor 19 according to the invention and / or a headbox 1 with a distributor 19 according to the invention is also particularly suitable for use in a machine 100 for producing a fibrous web 3, in particular paper, board or packaging paper web, from at least one fibrous stock suspension 2.
  • Such a machine 100 for producing a fibrous web 2, in particular paper, cardboard or packaging paper web, from at least one pulp suspension 3 is for example in the FIG. 1 at least partially shown in a vertical and schematic longitudinal sectional view.
  • a distributor is provided by the invention, by means of which the most optimal, that is even distribution of the manifold supplied fluid flow is ensured in fluid streams to at least two means continuously and reliably.
  • the distribution of the fluid flow supplied to the distributor takes place in partial fluid streams to at least two means with as little additional pressure loss as possible.

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Verteiler (19) für mindestens zwei in einem Stoffauflauf (1) einer Maschine (100) zur Herstellung einer Faserstoffbahn (3) aus wenigstens einer Faserstoffsuspension (2), vorzugsweise benachbart angeordnete Mittel (9, 9.1) zur vorzugsweise regel-/steuerbaren Zudosierung von einem Fluid (10) in Fluidteilströmen (10.T) in die wenigstens eine Faserstoffsuspension (2), umfassend einen Verteilkörper (20) mit einer eine Zuströmquerschnittsfläche (21.Q) aufweisenden Zuströmleitung (21) für das Fluid (10) und mit wenigstens zwei aus der Zuströmleitung (21) für das Fluid (10) abgehenden und jeweils eine Abströmquerschnittsfläche (22.1.Q, 22.2.Q) aufweisenden Abströmleitungen (22.1, 22.2) für zwei Fluidteilströme (10.T). Der erfindungsgemäße Verteiler ist dadurch gekennzeichnet, dass die Zuströmquerschnittsfläche (21.Q) der Zuströmleitung (21) für das Fluid (10) und die Summe der Abströmquerschnittsflächen (22.1.Q, 22.2.Q) der Abströmleitungen (22.1, 22.2) für die Fluidteilströme (10.T) ein Querschnittsflächenverhältnis (QV) im Bereich von 0,2 bis 5, vorzugsweise von 0,3 bis 2, insbesondere von 0,5 bis 1,5, aufweisen, und dass die jeweilige Abströmleitung (22.1, 22.2) für einen Fluidteilstrom (10.T) derart ausgebildet ist, dass ein in ihr erzeugter Druckverlust (dp) in dem Fluidteilstrom (10.T) um mindestens 20 %, vorzugsweise um mindestens 50 %, größer ist als der in der Zuströmleitung (21) für das Fluid (10) ausgebildete dynamische Druck (p dyn ) in dem Fluid (10).

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Verteiler für mindestens zwei in einem Stoffauflauf einer Maschine zur Herstellung einer Faserstoffbahn, insbesondere Papier-, Karton- oder Verpackungspapierbahn, aus wenigstens einer Faserstoffsuspension, vorzugsweise benachbart angeordnete Mittel zur vorzugsweise regel-/steuerbaren Zudosierung von einem Fluid in Fluidteilströmen in die wenigstens eine Faserstoffsuspension, umfassend einen Verteilkörper mit einer eine Zuströmquerschnittsfläche aufweisenden Zuströmleitung für das Fluid und mit wenigstens zwei aus der Zuströmleitung für das Fluid abgehenden und jeweils eine Abströmquerschnittsfläche aufweisenden Abströmleitungen für zwei Fluidteilströme.
  • Ein derartiger Verteiler zum Teilen einer Flüssigkeitsströmung, die Fasern enthält, ist beispielsweise aus der Druckschrift EP 0 941 439 B1 bekannt. Der dargestellte Verteiler weist einen Körper auf, der einen allgemein Y-förmigen Strömungskanal mit einem Anströmungskanal und zwei zueinander parallelen Armströmungskanälen definiert und der aus einer Gusslegierung ausgebildet ist.
  • Eine Vielzahl dieser Verteiler findet im Nassteil einer Papiererzeugungsmaschine ihre Verwendung. In dem nassen Ende ist ein verdünnungswassergeregelter Stoffauflauf vorgesehen, wobei ein einzelner Verteiler zwischen einem, ein Verdünnungsmedium führenden und ein Steuerungsventil aufweisenden Schlauch und einem ersten Steuerungskanal bzw. Mittel und einem zweiten Steuerungskanal bzw. Mittel angeschlossen ist.
  • Die Mittel zur vorzugsweise regel-/steuerbaren Zudosierung von einem Fluid in Fluidteilströmen in die wenigstens eine Faserstoffsuspension werden in Fachkreisen auch als Dosierelemente, Dosierschwerter oder Injektoren bezeichnet.
  • Bei einem derartigen System mit einem verdünnungswassergeregelten Stoffauflauf sind also mehrere Verteiler in Maschinenquerrichtung vorgesehen, die jeweils mit mindestens zwei nachfolgenden Mitteln verbunden sind. Hierbei ist es wichtig, dass alle eine jeweilige Fluidteilstrom führenden Stränge den gleichen Volumenstrom in den Stoffauflauf einbringen. Schon geringe Abweichungen im Prozentbereich an Volumenstrom führen zu merklichen Abweichungen im Flächengewicht der herzustellenden Faserstoffbahn. Die Abweichungen können durch Fertigungsungenauigkeiten der Bauteile, durch Asymmetrien in der Strömungsführung oder durch jedwede Kombination entstehen. Nur wenn die Verteilung der Fluidteilströme in guter Weise erfolgt, ist das Flächengewichtsquerprofil über die Regelung des Stoffauflaufs beherrschbar.
  • Es ist also Aufgabe der Erfindung, einen Verteiler der eingangs genannten Art derart zu verbessern, dass eine möglichst optimale, das heißt gleichmäßige Verteilung des dem Verteiler zugeführten Fluidstroms in Fluidteilströmen auf mindestens zwei Mittel fortwährend und prozesssicher gewährleistet wird. Zudem soll die Verteilung des dem Verteiler zugeführten Fluidstroms in Fluidteilströmen auf mindestens zwei Mittel mit einem möglichst geringen zusätzlichen Druckverlust erfolgen.
  • Diese Aufgabe wird bei einem Verteiler der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Zuströmquerschnittsfläche der Zuströmleitung für das Fluid und die Summe der Abströmquerschnittsflächen der Abströmleitungen für die Fluidteilströme ein Querschnittsflächenverhältnis im Bereich von 0,2 bis 5, vorzugsweise von 0,3 bis 2, insbesondere von 0,5 bis 1,5, aufweisen, und dass die jeweilige Abströmleitung für einen Fluidteilstrom derart ausgebildet ist, dass ein in ihr erzeugter Druckverlust in dem Fluidteilstrom um mindestens 20 %, vorzugsweise um mindestens 50 %, größer ist als der in der Zuströmleitung für das Fluid ausgebildete dynamische Druck in dem Fluid.
  • Die erfindungsgemäße Aufgabe wird auf diese Weise vollkommen gelöst.
  • Das erfindungsgemäße Querschnittsflächenverhältnis von Zuströmquerschnittsfläche der Zuströmleitung für das Fluid und Summe der Abströmquerschnittsflächen der Abströmleitungen für die Fluidteilströme trägt maßgeblich zu einer möglichst optimalen, das heißt gleichmäßigen Verteilung des dem Verteiler zugeführten Fluidstroms in Fluidteilströmen auf mindestens zwei Mittel fortwährend und prozesssicher bei. Und der in der jeweiligen Abströmleitung für einen Fluidteilstrom erzeugte Druckverlust in dem Fluidteilstrom gewährleistet die Verteilung des dem Verteiler zugeführten Fluidstroms in Fluidteilströmen auf mindestens zwei Mittel mit einem möglichst geringen zusätzlichen Druckverlust.
  • Der erfindungsgemäße Verteiler kann selbstverständlich mehr als zwei Abströmleitungen für die Fluidteilströme, also beispielsweise drei oder vier Abströmleitungen für die Fluidteilströme aufweisen. Im beispielsweisen Fall von drei Abströmleitungen für die Fluidteilströme können diese Teil eines Dreiteilers sein.
  • Die Abströmleitung für einen Fluidteilstrom ist bevorzugt derart ausgebildet, dass der in ihr erzeugte Druckverlust in dem Fluidteilstrom im Bereich von 0,01 bis 2 bar, vorzugsweise von 0,01 bis 0,4 bar, liegt. Dadurch wird eine Vergleichmäßigung des Fluidteilstroms begünstigt.
  • Und die Zuströmleitung für das Fluid weist bevorzugt einen Durchmesser von 10 bis 80 mm, vorzugsweise von 15 bis 50 mm, auf. Diese Durchmesserbereiche erlauben einen ausreichenden Fluiddurchsatz für einen sicheren Betrieb des Verteilers für mindestens zwei in einem Stoffauflauf einer Maschine zur Herstellung einer Faserstoffbahn, insbesondere Papier-, Karton- oder Verpackungspapierbahn, aus wenigstens einer Faserstoffsuspension, vorzugsweise benachbart angeordnete Mittel zur vorzugsweise regel-/steuerbaren Zudosierung von einem Fluid in Fluidteilströmen in die wenigstens eine Faserstoffsuspension,
  • Weiterhin ist in der Abströmleitung für einen Fluidteilstrom bevorzugt mindestens eine eine Strömungsverengung und eine sprunghafte Strömungserweiterung bewirkende und vorzugsweise in dem Verteilkörper angeordnete Drossel zwecks Erzeugung des Druckverlusts in dem Fluidteilstrom vorgesehen. Die Gesamtheit der Drosseln wirkt sich wiederum günstig auf die möglichst optimale, das heißt gleichmäßige Verteilung des dem Verteiler zugeführten Fluidstroms in Fluidteilströmen auf mindestens zwei Mittel aus.
  • Auch ist die in dem Verteilkörper angeordnete Abströmleitung für einen Fluidteilstrom bevorzugt mit einem Abströmleitungstrum für den Fluidteilstrom verlängert und in dem Abströmleitungstrum für einen Fluidteilstrom ist bevorzugt mindestens eine eine Strömungsverengung und eine sprunghafte Strömungserweiterung bewirkende Drossel zwecks Erzeugung des Druckverlusts in dem Fluidteilstrom vorgesehen. Auch diese Ausgestaltung wirkt sich wiederum günstig auf die möglichst optimale, das heißt gleichmäßige Verteilung des dem Verteiler zugeführten Fluidstroms in Fluidteilströmen auf mindestens zwei Mittel aus.
  • Die Drossel umfasst bevorzugt mindestens ein vorzugsweise austauschbares Drosselelement, insbesondere eine Buchse, einen Ring oder ein Insert. Derartige Drosselelemente sind kostengünstig herzustellen und verlässlich im Betrieb und die Austauschbar des einzelnen Drosselelements erlaubt eine einfache Anpassung des Drosselsystems an veränderte Betriebsverhältnisse.
  • Alternativ oder ergänzend kann in der Abströmleitung für einen Fluidteilstrom auch mindestens ein statischer Mischer zwecks Erzeugung des Druckverlusts in dem Fluidteilstrom vorgesehen sein, wobei der statische Mischer vorzugsweise flossenartige und in dem Fluidteilstrom stehende Leitelemente umfasst.
  • Ferner kann die Abströmleitung für einen Fluidteilstrom alternativ oder ergänzend derart dimensioniert sein, dass der in ihr erzeugte Druckverlust aufgrund auftretender Fluidreibung bei erhöhter Strömungsgeschwindigkeit des Fluidteilstroms an der Rohrwandung der Abströmleitung erzeugt wird. Der Fluidteilstrom wird also auf einem hohen Geschwindigkeitsniveau durch einen kleinen Querschnitt geleitet.
  • Dabei weisen die Mittellinien der Abströmleitungen für die Fluidteilströme anfänglich bevorzugt einen Verteilerwinkel im Bereich von 5 bis 180°, vorzugsweise von 10 bis 90°, insbesondere von 10 bis 45°, auf und die Mittellinie der Zuströmleitung für das Fluid verläuft bevorzugt winkelhalbierend und gegenseitig.
  • Überdies weist die jeweilige Abströmleitung für einen Fluidteilstrom bevorzugt einen segmentierten, insbesondere geknickten oder gekrümmten Verlauf mit wenigstens zwei Abströmleitungsbereichen auf. Dies erlaubt eine insbesondere kompakte und volumenreduzierte Bauweise des Verteilers.
  • Die Mittellinien der austrittsseitigen Abströmleitungsbereiche der Abströmleitungen für die Fluidteilströme und die Mittellinie der Zuströmleitung für das Fluid verlaufen bevorzugt parallel oder annähernd parallel zueinander. Zudem liegen die Mittellinien aller Leitungen vorzugsweise in einer Ebene, so dass wiederum eine insbesondere kompakte und volumenreduzierte Bauweise des Verteilers realisierbar ist.
  • Weiterhin weist die Zuströmleitung für das Fluid bevorzugt endseitig eine in dem Verteiler angeordnete Staufläche auf, die normal oder annähernd normal zu der Mittellinie der Zuströmleitung für das Fluid ausgerichtet ist und deren Stegbreite an jeder Stelle ≥ 1 mm, vorzugsweise ≥ 5 mm, ist. Das Vorhandensein einer derartigen Staufläche trägt maßgeblich zur Vermeidung von Fasergespinsten bei. Wie bereits erwähnt, umfasst das jeweilige Mittel zur vorzugsweise regel-/steuerbaren Zudosierung des Fluids in Fluidteilströmen in die wenigstens eine Faserstoffsuspension bevorzugt ein Dosierschwert.
    Und das Fluid besteht bevorzugt zumindest aus Wasser, insbesondere Siebwasser oder Klarwasser, aus wenigstens einer Faserstoffsuspension, deren Konzentration sich von der durchschnittlichen Konzentration der wenigstens einen in den Stoffauflauf zugeführten Faserstoffsuspension unterscheidet, oder aus wenigstens einer Faserstoffsuspension.
  • Der erfindungsgemäße Verteiler eignet sich in besonderer Weise auch für eine Verwendung in einem Stoffauflauf für eine Maschine zur Herstellung einer Faserstoffbahn, insbesondere Papier-, Karton- oder Verpackungspapierbahn, aus wenigstens einer Faserstoffsuspension. Dieser Stoffauflauf umfasst eine die wenigstens eine Faserstoffsuspension zuführende Zuführvorrichtung, eine sich stromabwärts anschließende und eine Vielzahl von in Zeilen und in Spalten angeordneten Kanälen aufweisende Verteilrohrlochplatte, einen stromabwärts dazu liegenden, sich über die Breite des Stoffauflaufs erstreckenden Zwischenkanal mit mehreren in Breitenrichtung des Stoffauflaufs zueinander beabstandeten Mitteln zur vorzugsweise regel-/steuerbaren Zudosierung von einem Fluid in Fluidteilströmen in die wenigstens eine Faserstoffsuspension, wobei das einzelne Mittel jeweils mehrere eine jeweilige Zudosierkanalöffnung aufweisende und in unterschiedlicher Höhe mündende, mit einem gemeinsamen Versorgungskanal verbundene Zudosierkanäle umfasst, ein stromabwärts angeordnetes Turbulenzerzeugungsmittel mit einer Vielzahl von in Zeilen und in Spalten angeordneten Strömungskanälen, und eine sich dem Turbulenzerzeugungsmittel unmittelbar anschließenden und einen Düsenspalt aufweisenden Stoffauflaufdüse.
  • Hierbei sind zwei zueinander beabstandete und vorzugsweise benachbart angeordnete Mittel zur vorzugsweise regel-/steuerbaren Zudosierung von einem Fluid in Fluidteilströmen in die wenigstens eine Faserstoffsuspension mittel- oder unmittelbar mit einem erfindungsgemäßen Verteiler verbunden.
  • Überdies ist auch eine Maschine zur Herstellung einer Faserstoffbahn, insbesondere Papier-, Karton- oder Verpackungspapierbahn, aus wenigstens einer Faserstoffsuspension bevorzugt mit wenigstens einem soeben beschriebenen Stoffauflauf und/oder mit mindestens einem erfindungsgemäßen Verteiler ausgestattet.
  • Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung mehrerer bevorzugter Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die Zeichnung.
  • Es zeigen
    • Figur 1
    eine vertikale und schematische Längsschnittdarstellung einer bevorzugten Ausführungsform eines Stoffauflaufs für eine Maschine zur Herstellung einer Faserstoffbahn aus wenigstens einer Faserstoffsuspension mit einem erfindungsgemäßen Verteiler;
    Figur 2
    eine horizontale, teilweise und schematische Längsschnittdarstellung des in der Figur 1 dargestellten Stoffauflaufs für eine Maschine zur Herstellung einer Faserstoffbahn aus wenigstens einer Faserstoffsuspension mit einem erfindungsgemäßen Verteiler; und
    Figuren 3 und 4
    schematische Längsschnittdarstellungen von zwei bevorzugten Ausführungsformen von erfindungsgemäßen Verteilern für mindestens zwei in einem Stoffauflauf einer Maschine zur Herstellung einer Faserstoffbahn, insbesondere Papier-, Karton- oder Verpackungspapierbahn, aus wenigstens einer Faserstoffsuspension, vorzugsweise benachbart angeordnete Mittel zur vorzugsweise regel-/steuerbaren Zudosierung von einem Fluid in Fluidteilströmen in die wenigstens eine Faserstoffsuspension.
  • Die Figur 1 zeigt eine vertikale und schematische Längsschnittdarstellung einer beispielhaften und bevorzugten Ausführungsform eines Stoffauflaufs 1 für eine Maschine 100 zur Herstellung einer Faserstoffbahn 3 aus einer Faserstoffsuspension 2 (Pfeil). Der dargestellte Stoffauflauf 1 kann selbstverständlich auch als ein Mehrschichtenstoffauflauf ausgebildet sein, der zumindest zwei unterschiedliche Faserstoffsuspensionen zur Herstellung der Faserstoffbahn 3 verwendet. Die Faserstoffbahn 3 kann dabei insbesondere eine Papier-, Karton- oder Tissuebahn sein.
  • Der Stoffauflauf 1 weist eine die eine Faserstoffsuspension 2 (Pfeil) zuführende Zuführvorrichtung 4, beispielsweise in der Ausführung eines dargestellten Querverteilrohrs 5 oder eines nicht dargestellten Rundverteilers mit einer Vielzahl an Schläuchen, auf.
  • Der Zuführvorrichtung 4 schließt sich stromabwärts eine Verteilrohrlochplatte 6 an, die eine Vielzahl von in Zeilen Z und in Spalten S angeordneten Kanälen 7 aufweist.
  • Wiederum stromabwärts zur Verteilrohrlochplatte 6 schließt sich ein über die Breite B (Pfeil) des Stoffauflaufs 1 erstreckender Zwischenkanal 8 an, der mit mehreren in Breitenrichtung des Stoffauflaufs 1 zueinander beabstandeten Mitteln 9, insbesondere Dosierschwertern 9.1 zur vorzugsweise regel-/steuerbaren Zudosierung von einem Fluid 10 (Pfeil) in Fluidteilströmen 10.T (Pfeile) in die Faserstoffsuspension 2 (Pfeil) versehen ist. Das einzelne Mittel 9 zur vorzugsweise regel-/steuerbaren Zudosierung umfasst jeweils mehrere eine jeweilige Zudosierkanalöffnung aufweisende, in unterschiedlichen Höhen mündende und mit einem gemeinsamen Versorgungskanal 12 verbundene Zudosierkanäle 11.
  • Dem Zwischenkanal 8 stromabwärts nachgeordnet ist ein Turbulenzerzeugungsmittel 13 mit einer Vielzahl von in Zeilen Z und in Spalten S angeordneten Strömungskanälen 14. Während des Betriebs des Stoffauflaufs 1 wird die Faserstoffsuspension 2 (Pfeil) in dem Turbulenzerzeugungsmittel 13 in Faserstoffsuspensionsteilströme aufgeteilt und nach dem Austritt aus dem Turbulenzerzeugungsmittel in einer maschinenbreiten Kammer 15 in Ausgestaltung einer einen Düsenspalt 17 aufweisenden Stoffauflaufdüse 16 wieder zusammengeführt, um die Bildung einer maschinenbreiten Faserstoffbahn 3 zu ermöglichen. Die Strömungskanäle 14 sind in bekannter Weise vorzugsweise als dünnwandige Turbulenzrohre und/oder Turbulenzrohrinserts mit zumindest streckenweise konstanten, zumindest streckenweise divergierenden, zumindest streckenweise konvergierenden und/oder sprunghaften Querschnittsflächen ausgebildet. Auch kann in der Stoffauflaufdüse 16 wenigstens ein, dem Fachmann wohl bekanntes und nicht explizit dargestelltes Trennelement, insbesondere eine Lamelle angeordnet sein. Sollten mehrere Trennelemente, insbesondere Lamellen in der Stoffauflaufdüse 16 angeordnet sein, so können sie unterschiedliche Längen und gegebenenfalls auch unterschiedliche Eigenschaften, wie Oberflächenkonturen und dergleichen, aufweisen.
  • Die Stoffauflaufdüse 16 kann auslaufseitig zumindest einseitig mit einer gestrichelt angedeuteten Blende 18 versehen sein.
  • Es ist nun vorgesehen, dass zwei in dem Stoffauflauf 1 für die Maschine 100 zur Herstellung einer Faserstoffbahn 3, insbesondere Papier-, Karton- oder Verpackungspapierbahn, aus wenigstens einer Faserstoffsuspension 2 (Pfeil), vorzugsweise benachbart angeordnete Mittel 9 zur vorzugsweise regel-/steuerbaren Zudosierung von einem Fluid 10 (Pfeil) in Fluidteilströmen 10.T (Pfeile) in die Faserstoffsuspension 2 mittel- oder unmittelbar mit einem lediglich schematisch angedeuteten Verteiler 19 verbunden sind.
  • Der einzelne Verteiler 19 umfasst einen Verteilkörper 20 mit einer eine Zuströmquerschnittsfläche aufweisenden Zuströmleitung 21 für das Fluid 10 (Pfeil) und mit zwei aus der Zuströmleitung 21 für das Fluid 10 (Pfeil) vorzugsweise unmittelbar abgehenden und jeweils eine Abströmquerschnittsfläche aufweisenden Abströmleitungen 22.1, 22.2 (gestrichelte Darstellung) für zwei Fluidteilströme 10.T (Pfeile) (vgl. Figuren 3 und 4).
  • In der Zuströmleitung 21 für das Fluid 10 (Pfeil) ist zwecks Regelung/Steuerung der aus dem jeweiligen Mittel 9 austretenden Fluidteilströme 10.T (Pfeile) ein Stellglied 23 angeordnet. Das lediglich angedeutete Stellglied 23 umfasst bevorzugt eine verstellbare, insbesondere eine steuer-/regelbare Drossel bekannter Bauart und bekannter Funktionsweise.
  • Die Figur 2 zeigt eine horizontale, teilweise und schematische Längsschnittdarstellung des in der Figur 1 dargestellten Stoffauflaufs 1 für eine Maschine 100 zur Herstellung einer Faserstoffbahn 3 aus wenigstens einer Faserstoffsuspension 2. Der lediglich teilweise dargestellte Stoffauflauf 1 weist allgemein einen zur Längsmittellinie LML (Doppelpfeil) spiegelbildlichen Aufbau auf.
  • In der Figur 2 ist auch ersichtlich, dass die der Zuführvorrichtung 4 zugeführte Faserstoffsuspension 2 ausschließlich den sich stromabwärts anschließenden Kanälen 7 der Verteilrohrlochplatte 6 zugeführt ist. Der Stoffauflauf 1 weist somit keine Rezirkulation für die ihm mittels der Zuführvorrichtung 4 zugeführte Faserstoffsuspension 2 auf.
  • Das Mittel 9 zur vorzugsweise regel-/steuerbaren Zudosierung von dem Fluid 10 in Fluidteilströmen 10.T (Pfeile) in die Faserstoffsuspension 2 ist als ein Dosierschwert 9.1 ausgebildet und es umfasst eine jeweilige Zudosierkanalöffnung 11.1 aufweisende und in unterschiedlicher Höhe mündende, mit einem gemeinsamen Versorgungskanal 12 verbundene Zudosierkanäle 11. Die jeweilige Zudosierkanalöffnung 11.1 ist mittig oder annähernd mittig zwischen zwei benachbarten Spalten S an Strömungskanälen 14 des Turbulenzerzeugungsmittels 13 angeordnet, so dass die aus dem jeweiligen Mittel 9 zur vorzugsweise regel-/steuerbaren Zudosierung austretenden Fluidteilströme 10.T (Pfeile) auch mittig oder annähernd mittig zwischen zwei benachbarten Spalten S an Strömungskanälen 14 des Turbulenzerzeugungsmittels 13 auf das Turbulenzerzeugungsmittel 13 auftreffen. Die in unterschiedlicher Höhe mündenden Zudosierkanäle 11 des Mittels 9 zur vorzugsweise regel-/steuerbaren Zudosierung sind in gleichen Abständen angeordnet und der mit dem gemeinsamen Versorgungskanal 12 verbundene Zudosierkanal 11 des Mittels 9 zur vorzugsweise regel-/steuerbaren Zudosierung weist eine kreisrunde Querschnittfläche mit einem Durchmesser von 2 bis 10 mm, vorzugsweise von 4 bis 6 mm, auf. Der gemeinsame Versorgungskanal 12 des Mittels 9 zur vorzugsweise regel-/steuerbaren Zudosierung hingegen weist eine kreisrunde Querschnittfläche mit einem Durchmesser von 6 bis 20 mm, vorzugsweise von 10 bis 15 mm, auf.
  • Das als Dosierschwert 9.1 ausgebildete Mittel 9 zur vorzugsweise regel-/steuerbaren Zudosierung weist eine Länge 9.L im Bereich von 60 bis 350 mm, vorzugsweise von 100 bis 250 mm, und in Abhängigkeit von der Höhe der Zwischenkammer des Stoffauflaufs 1 eine Höhe 9.H (vgl. auch Figur 1) im Bereich von 50 bis 300 mm, vorzugsweise von 75 bis 250 mm, auf. Die Mittel 9 zur vorzugsweise regel-/steuerbaren Zudosierung weisen eine vorzugsweise gleiche Teilung T in Breitenrichtung des Stoffauflaufs 1 im Bereich von 10 bis 100 mm, vorzugsweise von 25, 33, 50 oder 66 mm, auf.
  • Das Mittel 9 in Ausgestaltung eines Dosierschwerts 9.1 ist in der Druckschrift DE10 2008 054 898 A1 beschrieben und gezeigt. Der diesbezügliche Offenbarungsgehalt wird hiermit zum Gegenstand der vorliegenden Beschreibung gemacht. Das Mittel kann selbstverständlich auch als eine dem Fachmann bekannte Lochplatte oder eine dem Fachmann bekannte Verteilrohrlochplatte ausgeführt sein.
  • Wie bereits ausgeführt, sind nun zwei in dem Stoffauflauf 1 für die Maschine 100 zur Herstellung einer Faserstoffbahn 3, insbesondere Papier-, Karton- oder Verpackungspapierbahn, aus wenigstens einer Faserstoffsuspension 2 (Pfeil), vorzugsweise benachbart angeordnete Mittel 9 zur vorzugsweise regel-/steuerbaren Zudosierung von einem Fluid 10 (Pfeil) in Fluidteilströmen 10.T (Pfeile) in die Faserstoffsuspension 2 mittel- oder unmittelbar mit einem lediglich schematisch angedeuteten Verteiler 19 verbunden.
  • Der einzelne Verteiler 19 umfasst einen Verteilkörper 20 mit einer eine Zuströmquerschnittsfläche aufweisenden Zuströmleitung 21 für das Fluid 10 (Pfeil) und mit wenigstens zwei aus der Zuströmleitung 21 für das Fluid 10 (Pfeil) vorzugsweise unmittelbar abgehenden und jeweils eine Abströmquerschnittsfläche aufweisenden Abströmleitungen 22.1, 22.2 (gestrichelte Darstellung) für zwei Fluidteilströme 10.T (Pfeile) (vgl. Figuren 3 und 4).
  • Die Figuren 3 und 4 zeigen schematische Längsschnittdarstellungen von zwei bevorzugten Ausführungsformen von Verteilern 19 für zwei in einem Stoffauflauf 1 einer Maschine 100 zur Herstellung einer Faserstoffbahn, insbesondere Papier-, Karton- oder Verpackungspapierbahn, aus wenigstens einer Faserstoffsuspension 2, vorzugsweise benachbart angeordnete Mittel 9 zur vorzugsweise regel-/steuerbaren Zudosierung von einem Fluid 10 (Pfeil) in Fluidteilströmen 10.T (Pfeile) in die wenigstens eine Faserstoffsuspension 2.
  • Der jeweils dargestellte Verteiler 19 umfasst einen Verteilkörper 20 mit einer eine Zuströmquerschnittsfläche 21.Q aufweisenden Zuströmleitung 21 für das Fluid 10 (Pfeil) und mit zwei aus der Zuströmleitung 21 für das Fluid 10 (Pfeil) vorzugsweise unmittelbar abgehenden und jeweils eine Abströmquerschnittsfläche 22.1.Q, 22.2.Q aufweisenden Abströmleitungen 22.1, 22.2 für zwei Fluidteilströme 10.T (Pfeile).
  • Die Zuströmquerschnittsfläche 21.Q der Zuströmleitung 21 für das Fluid 10 (Pfeil) und die Summe der Abströmquerschnittsflächen 22.1.Q, 22.2.Q der Abströmleitungen 22.1, 22.2 für die Fluidteilströme 10.T (Pfeile) weisen ein Querschnittsflächenverhältnis QV im Bereich von 0,2 bis 5, vorzugsweise von 0,3 bis 2, insbesondere von 0,5 bis 1,5, auf. Weiterhin ist die jeweilige Abströmleitung 22.1, 22.2 für einen Fluidteilstrom 10.T (Pfeil) derart ausgebildet, dass ein in ihr erzeugter Druckverlust dp in dem Fluidteilstrom 10.T (Pfeil) um mindestens 20 %, vorzugsweise um mindestens 50 %, größer ist als der in der Zuströmleitung 21 für das Fluid 10 (Pfeil) ausgebildete dynamische Druck pdyn in dem Fluid 10 (Pfeil).
  • Und die jeweilige Abströmleitung 22.1, 22.2 für einen Fluidteilstrom 10.T (Pfeil) ist überdies derart ausgebildet, dass der in ihr erzeugte Druckverlust dp in dem Fluidteilstrom 10.T (Pfeil) im Bereich von 0,01 bis 2 bar, vorzugsweise von 0,01 bis 0,4 bar, liegt.
    Die jeweilige Zuströmleitung 21 für das Fluid 10 (Pfeil) weist einen Durchmesser 21.D von 10 bis 80 mm, vorzugsweise von 15 bis 50 mm, auf.
  • In der in der Figur 3 dargestellten Ausführungsform ist in der jeweiligen Abströmleitung 22.1, 22.2 für einen Fluidteilstrom 10.T (Pfeil) mindestens eine eine Strömungsverengung und eine sprunghafte Strömungserweiterung bewirkende und vorzugsweise in dem Verteilkörper 20 angeordnete und lediglich schematisch angedeutete Drossel 24 zwecks Erzeugung des Druckverlusts dp in dem Fluidteilstrom 10.T (Pfeil) vorgesehen.
  • Hingegen ist in der in der Figur 4 dargestellten Ausführungsform die jeweilige in dem Verteilkörper 20 angeordnete Abströmleitung 22.1, 22.2 für einen Fluidteilstrom 10.T (Pfeil) mit einem Abströmleitungstrum 25.1, 25.2 für den Fluidteilstrom 10.T (Pfeil) verlängert. Und in dem jeweiligen Abströmleitungstrum 25.1, 25.2 für einen Fluidteilstrom 10.T (Pfeil) ist mindestens eine eine Strömungsverengung und eine sprunghafte Strömungserweiterung bewirkende Drossel 24 zwecks Erzeugung des Druckverlusts dp in dem Fluidteilstrom 10.T (Pfeil) vorgesehen.
  • Selbstverständlich können die in den Figuren 3 und 4 dargestellten Ausführungsformen auch miteinander kombiniert werden.
  • Die einzelne Drossel 24 umfasst in bekannter Weise mindestens ein vorzugsweise austauschbares Drosselelement 24.1, insbesondere eine Buchse, einen Ring oder ein Insert.
  • Alternativ oder ergänzend kann in der Abströmleitung für einen Fluidteilstrom auch mindestens ein statischer Mischer zwecks Erzeugung des Druckverlusts in dem Fluidteilstrom vorgesehen sein, wobei der statische Mischer vorzugsweise flossenartige und in dem Fluidteilstrom stehende Leitelemente umfasst. Wiederum alternativ oder ergänzend kann die Abströmleitung für einen Fluidteilstrom derart dimensioniert sein, dass der in ihr erzeugte Druckverlust aufgrund auftretender Fluidreibung an der Rohrwandung der Abströmleitung erzeugt wird.
  • Ferner weisen die Mittellinien 22.1.M, 22.2.M der beiden Abströmleitungen 22.1, 22.2 für die Fluidteilströme 10.T (Pfeile) anfänglich einen Verteilerwinkel W im Bereich von 5 bis 180°, vorzugsweise von 10 bis 90°, insbesondere von 10 bis 45°, auf, wobei die Mittellinie 21.M der Zuströmleitung 21 für das Fluid 10 (Pfeil) winkelhalbierend und gegenseitig verläuft.
  • Zudem weist die jeweilige Abströmleitung 22.1, 22.2 für einen Fluidteilstrom 10.T (Pfeil) einen segmentierten, insbesondere geknickten oder gekrümmten Verlauf mit wenigstens zwei Abströmleitungsbereichen A, C auf.
  • Und die Mittellinien 22.1.M, 22.2.M der beiden austrittsseitigen Abströmleitungsbereiche C der beiden Abströmleitungen 22.1, 22.2 für die Fluidteilströme 10.T (Pfeile) und die Mittellinie 21.M der Zuströmleitung 21 für das Fluid 10 (Pfeil) verlaufen parallel oder annähernd parallel zueinander. Auch liegen die Mittellinien 21.M, 22.1.M, 22.2.M aller Leitungen 21, 22.1, 22.2 vorzugsweise in einer Ebene E.
  • Weiterhin weist die Zuströmleitung 21 für das Fluid 10 (Pfeil) endseitig eine in dem Verteiler 19 angeordnete Staufläche 26 auf, die normal oder annähernd normal zu der Mittellinie 21.M der Zuströmleitung 21 für das Fluid 10 (Pfeil) ausgerichtet ist und deren Stegbreite 26. B an jeder Stelle ≥ 1 mm, vorzugsweise ≥ 5 mm, ist.
  • Die Merkmale der in den Figuren 1 bis 4 beschriebenen Ausführungsformen des jeweiligen Stoffauflaufs 1 können für den Fachmann in nahe liegender Weise auch zumindest teilweise miteinander kombiniert werden.
  • Das jeweilige Mittel 9 zur vorzugsweise regel-/steuerbaren Zudosierung des Fluids 10 (Pfeil) in Fluidteilströmen 10.T (Pfeile) in die wenigstens eine Faserstoffsuspension 2 umfasst bevorzugt ein Dosierschwert 9.1.
  • Und das den jeweiligen Stoffauflauf 1 der Figuren 1 bis 4 durchströmende Fluid 10 (Pfeil) besteht zumindest aus Wasser, insbesondere Siebwasser oder Klarwasser, oder aus wenigstens einer Faserstoffsuspension, deren Konzentration sich von der durchschnittlichen Konzentration der wenigstens einen in dem Stoffauflauf 1 strömenden Faserstoffsuspension 2 unterscheidet.
  • Wie bereits ausgeführt, eignet sich der erfindungsgemäße Verteiler 19 in besonderer Weise auch für eine Verwendung in einem Stoffauflauf 1 für eine Maschine 100 zur Herstellung einer Faserstoffbahn 2, insbesondere Papier-, Karton- oder Verpackungspapierbahn, aus wenigstens einer Faserstoffsuspension 3.
  • Ein derartiger Stoffauflauf 1 umfasst eine die wenigstens eine Faserstoffsuspension 2 zuführende Zuführvorrichtung 4, eine sich stromabwärts anschließende und eine Vielzahl von in Zeilen Z und in Spalten S angeordneten Kanälen 7 aufweisende Verteilrohrlochplatte 6, einen stromabwärts dazu liegenden, sich über die Breite B (Pfeil) des Stoffauflaufs 1 erstreckenden Zwischenkanal 8 mit mehreren in Breitenrichtung des Stoffauflaufs 1 zueinander beabstandeten Mitteln 9, 9.1 zur vorzugsweise regel-/steuerbaren Zudosierung von einem Fluid 10 (Pfeil) in Fluidteilströmen 10.T (Pfeile) in die wenigstens eine Faserstoffsuspension 2, wobei das einzelne Mittel 9, 9.1 jeweils mehrere eine jeweilige Zudosierkanalöffnung 11.1 aufweisende und in unterschiedlicher Höhe mündende, mit einem gemeinsamen Versorgungskanal 12 verbundene Zudosierkanäle 11 umfasst, ein stromabwärts angeordnetes Turbulenzerzeugungsmittel 13 mit einer Vielzahl von in Zeilen Z und in Spalten S angeordneten Strömungskanälen 14, und eine sich dem Turbulenzerzeugungsmittel 13 unmittelbar anschließenden und einen Düsenspalt 17 aufweisenden Stoffauflaufdüse 16.
  • Dabei sind zwei zueinander beabstandete und vorzugsweise benachbart angeordnete Mittel 9, 9.1 zur vorzugsweise regel-/steuerbaren Zudosierung von einem Fluid 10 (Pfeil) in Fluidteilströmen 10.T (Pfeile) in die wenigstens eine Faserstoffsuspension 2 mittel- oder unmittelbar mit einem erfindungsgemäßen Verteiler 19 verbunden.
  • Ein derartiger Stoffauflauf 1 für eine Maschine 100 zur Herstellung einer Faserstoffbahn 2, insbesondere Papier-, Karton- oder Verpackungspapierbahn, aus wenigstens einer Faserstoffsuspension 3 ist beispielsweise in der Figur 1 in einer vertikalen und schematischen Längsschnittdarstellung gezeigt.
  • Weiterhin eignet sich der erfindungsgemäße Verteiler 19 und/oder ein Stoffauflauf 1 mit einem erfindungsgemäßen Verteiler 19 in besonderer Weise auch für eine Verwendung in einer Maschine 100 zur Herstellung einer Faserstoffbahn 3, insbesondere Papier-, Karton- oder Verpackungspapierbahn, aus wenigstens einer Faserstoffsuspension 2.
  • Eine derartige Maschine 100 zur Herstellung einer Faserstoffbahn 2, insbesondere Papier-, Karton- oder Verpackungspapierbahn, aus wenigstens einer Faserstoffsuspension 3 ist beispielsweise in der Figur 1 zumindest teilweise in einer vertikalen und schematischen Längsschnittdarstellung gezeigt.
  • Zusammenfassend ist festzuhalten, dass durch die Erfindung ein Verteiler geschaffen wird, mittels dessen eine möglichst optimale, das heißt gleichmäßige Verteilung des dem Verteiler zugeführten Fluidstroms in Fluidteilströmen auf mindestens zwei Mittel fortwährend und prozesssicher gewährleistet wird. Zudem erfolgt die Verteilung des dem Verteiler zugeführten Fluidstroms in Fluidteilströmen auf mindestens zwei Mittel mit einem möglichst geringen zusätzlichen Druckverlust.
    • Bezugszeichenliste
    • 1
    Stoffauflauf
    2
    Faserstoffsuspension (Pfeil)
    3
    Faserstoffbahn
    4
    Zuführvorrichtung
    5
    Querverteilrohr
    6
    Verteilrohrlochplatte
    7
    Kanal
    8
    Zwischenkanal
    9
    Mittel
    9.1
    Dosierschwert
    9. H
    Höhe
    9. L
    Länge
    10
    Fluid (Pfeil)
    10.T
    Fluidteilstrom (Pfeil)
    11
    Zudosierkanal
    11.1
    Zudosierkanalöffnung
    12
    Versorgungskanal
    13
    Turbulenzerzeugungsmittel
    14
    Strömungskanal
    15
    Maschinenbreite Kammer
    16
    Stoffauflaufdüse
    17
    Düsenspalt
    18
    Blende
    19
    Verteiler
    20
    Verteilkörper
    21
    Zuströmleitung
    21.D
    Durchmesser
    21.M
    Mittellinie
    21.Q
    Zuströmquerschnittsfläche
    22.1
    Abströmleitung
    22.1.M
    Mittellinie
    22.1.Q
    Abströmquerschnittsfläche
    22.2
    Abströmleitung
    22.2.M
    Mittellinie
    22.2. Q
    Abströmquerschnittsfläche
    23
    Stellglied; Drossel
    24
    Drossel
    24.1
    Drosselelement; Buchse, Ring oder Insert
    25.1
    Abströmleitungstrum
    25.2
    Abströmleitungstrum
    26
    Staufläche
    26. B
    Stegbreite
    100
    Maschine zur Herstellung einer Faserstoffbahn
    A
    Abströmleitungsbereich
    B
    Breite (Pfeil)
    C
    Abströmleitungsbereich
    dp
    Druckverlust
    E
    Ebene
    LML
    Längsmittellinie (Doppelpfeil)
    pdyn
    Dynamischer Druck
    QV
    Querschnittsflächenverhältnis
    S
    Spalte
    T
    Teilung
    W
    Verteilerwinkel
    Z
    Zeile

Claims (14)

  1. Verteiler (19) für mindestens zwei in einem Stoffauflauf (1) einer Maschine (100) zur Herstellung einer Faserstoffbahn (3), insbesondere Papier-, Karton- oder Verpackungspapierbahn, aus wenigstens einer Faserstoffsuspension (2), vorzugsweise benachbart angeordnete Mittel (9, 9.1) zur vorzugsweise regel-/steuerbaren Zudosierung von einem Fluid (10) in Fluidteilströmen (10.T) in die wenigstens eine Faserstoffsuspension (2), umfassend einen Verteilkörper (20) mit einer eine Zuströmquerschnittsfläche (21.Q) aufweisenden Zuströmleitung (21) für das Fluid (10) und mit wenigstens zwei aus der Zuströmleitung (21) für das Fluid (10) abgehenden und jeweils eine Abströmquerschnittsfläche (22.1.Q, 22.2.Q) aufweisenden Abströmleitungen (22.1, 22.2) für zwei Fluidteilströme (10.T),
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Zuströmquerschnittsfläche (21.Q) der Zuströmleitung (21) für das Fluid (10) und die Summe der Abströmquerschnittsflächen (22.1.Q, 22.2.Q) der Abströmleitungen (22.1, 22.2) für die Fluidteilströme (10.T) ein Querschnittsflächenverhältnis (QV) im Bereich von 0,2 bis 5, vorzugsweise von 0,3 bis 2, insbesondere von 0,5 bis 1,5, aufweisen, und dass die jeweilige Abströmleitung (22.1, 22.2) für einen Fluidteilstrom (10.T) derart ausgebildet ist, dass ein in ihr erzeugter Druckverlust (dp) in dem Fluidteilstrom (10.T) um mindestens 20 %, vorzugsweise um mindestens 50 %, größer ist als der in der Zuströmleitung (21) für das Fluid (10) ausgebildete dynamische Druck (Pdyn) in dem Fluid (10).
  2. Verteiler (19) nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Abströmleitung (22.1, 22.2) für einen Fluidteilstrom (10.T) derart ausgebildet ist, dass der in ihr erzeugte Druckverlust (dp) in dem Fluidteilstrom (10.T) im Bereich von 0,01 bis 2 bar, vorzugsweise von 0,01 bis 0,4 bar, liegt.
  3. Verteiler (19) nach Anspruch 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Zuströmleitung (21) für das Fluid (10) einen Durchmesser (21.D) von 10 bis 80 mm, vorzugsweise von 15 bis 50 mm, aufweist.
  4. Verteiler (19) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass in der Abströmleitung (22.1, 22.2) für einen Fluidteilstrom (10.T) mindestens eine eine Strömungsverengung und eine sprunghafte Strömungserweiterung bewirkende und vorzugsweise in dem Verteilkörper (20) angeordnete Drossel (24, 24.1) zwecks Erzeugung des Druckverlusts (dp) in dem Fluidteilstrom (10.T) vorgesehen ist.
  5. Verteiler (19) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die in dem Verteilkörper (20) angeordnete Abströmleitung (22.1, 22.2) für einen Fluidteilstrom (10.T) mit einem Abströmleitungstrum (25.1, 25.2) für den Fluidteilstrom (10.T) verlängert ist und dass in dem Abströmleitungstrum (25.1, 25.2) für einen Fluidteilstrom (10.T) mindestens eine eine Strömungsverengung und eine sprunghafte Strömungserweiterung bewirkende Drossel (24, 24.1) zwecks Erzeugung des Druckverlusts (dp) in dem Fluidteilstrom (10.T) vorgesehen ist.
  6. Verteiler (19) nach Anspruch 4 oder 5,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Drossel (24) mindestens ein vorzugsweise austauschbares Drosselelement (24.1), insbesondere eine Buchse, einen Ring oder ein Insert, umfasst.
  7. Verteiler (19) nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass in der Abströmleitung für einen Fluidteilstrom mindestens ein statischer Mischer zwecks Erzeugung des Druckverlusts in dem Fluidteilstrom vorgesehen ist, wobei der statische Mischer vorzugsweise flossenartige und in dem Fluidteilstrom stehende Leitelemente umfasst.
  8. Verteiler (19) nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Abströmleitung für einen Fluidteilstrom derart dimensioniert ist, dass der in ihr erzeugte Druckverlust aufgrund auftretender Fluidreibung bei erhöhter Strömungsgeschwindigkeit des Fluidteilstroms an der Rohrwandung der Abströmleitung erzeugt wird.
  9. Verteiler (19) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Mittellinien (22.1.M, 22.2.M) der Abströmleitungen (22.1, 22.2) für die Fluidteilströme (10.T) anfänglich einen Verteilerwinkel (W) im Bereich von 5 bis 180°, vorzugsweise von 10 bis 90°, insbesondere von 10 bis 45°, aufweisen und dass die Mittellinie (21.M) der Zuströmleitung (21) für das Fluid (10) winkelhalbierend und gegenseitig verläuft.
  10. Verteiler (19) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die jeweilige Abströmleitung (22.1, 22.2) für einen Fluidteilstrom (10.T) einen segmentierten, insbesondere geknickten oder gekrümmten Verlauf mit wenigstens zwei Abströmleitungsbereichen (A, C) aufweist.
  11. Verteiler (19) nach Anspruch 10,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Mittellinien (22.1.M, 22.2.M) der austrittsseitigen Abströmleitungsbereiche (A, C) der Abströmleitungen (22.1, 22.2) für die Fluidteilströme (10.T) und die Mittellinie (21.M) der Zuströmleitung (21) für das Fluid (10) parallel oder annähernd parallel zueinander verlaufen und dass die Mittellinien (21.M, 22.1.M, 22.2.M) aller Leitungen (21, 22.1, 22.2) vorzugsweise in einer Ebene (E) liegen.
  12. Verteiler (19) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Zuströmleitung (21) für das Fluid (10) endseitig eine in dem Verteiler (19) angeordnete Staufläche (26) aufweist, die normal oder annähernd normal zu der Mittellinie (21.M) der Zuströmleitung (21) für das Fluid (10) ausgerichtet ist und deren Stegbreite (26.B) an jeder Stelle ≥ 1 mm, vorzugsweise ≥ 5 mm, ist.
  13. Stoffauflauf (1) für eine Maschine zur Herstellung einer Faserstoffbahn (3), insbesondere Papier-, Karton- oder Verpackungspapierbahn, aus wenigstens einer Faserstoffsuspension (2), mit einer die wenigstens eine Faserstoffsuspension (2) zuführenden Zuführvorrichtung (4), mit einer sich stromabwärts anschließenden und eine Vielzahl von in Zeilen (Z) und in Spalten (S) angeordneten Kanälen (7) aufweisenden Verteilrohrlochplatte (6), mit einem stromabwärts dazu liegenden, sich über die Breite (B) des Stoffauflaufs (1) erstreckenden Zwischenkanal (8) mit mehreren in Breitenrichtung des Stoffauflaufs (1) zueinander beabstandeten Mitteln (9, 9.1) zur vorzugsweise regel-/steuerbaren Zudosierung von einem Fluid (10) in Fluidteilströmen (10.T) in die wenigstens eine Faserstoffsuspension (2), wobei das einzelne Mittel (9, 9.1) jeweils mehrere eine jeweilige Zudosierkanalöffnung (11.1) aufweisende und in unterschiedlicher Höhe mündende, mit einem gemeinsamen Versorgungskanal (12) verbundene Zudosierkanäle (11) umfasst, mit einem stromabwärts angeordneten Turbulenzerzeugungsmittel (13) mit einer Vielzahl von in Zeilen (Z) und in Spalten (S) angeordneten Strömungskanälen (14), und mit einer sich dem Turbulenzerzeugungsmittel (13) unmittelbar anschließenden und einen Düsenspalt (17) aufweisenden Stoffauflaufdüse (16),
    dadurch gekennzeichnet,
    dass zwei zueinander beabstandete und vorzugsweise benachbarte Mittel (9, 9.1) zur vorzugsweise regel-/steuerbaren Zudosierung von einem Fluid (10) in Fluidteilströmen (10.T) in die wenigstens eine Faserstoffsuspension (2) mittel- oder unmittelbar mit einem Verteiler (19) nach einem der Ansprüche 1 bis 12 verbunden sind.
  14. Maschine (100) zur Herstellung einer Faserstoffbahn (3), insbesondere Papier-, Karton- oder Verpackungspapierbahn, aus wenigstens einer Faserstoffsuspension (2) mit wenigstens einem Stoffauflauf (1) nach Anspruch 13 und/oder mit mindestens einem Verteiler (19) nach einem der Ansprüche 1 bis 12.
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