WO2013010755A1

WO2013010755A1 - Pressure screen

Info

Publication number: WO2013010755A1
Application number: PCT/EP2012/062287
Authority: WO
Inventors: Martin Störzer
Original assignee: Voith Patent GmbH
Current assignee: Voith Patent GmbH
Priority date: 2011-07-15
Filing date: 2012-06-26
Publication date: 2013-01-24
Anticipated expiration: 2014-01-15
Also published as: CN103687991A; EP2732094B1; DE102011079230A1; CN103687991B; EP2732094A1

Abstract

The invention relates to a pressure screen for cleaning a fibrous suspension (1) with a screen element (2) formed rotationally symmetrical about a screen axis (7), which screen element divides the pressure screen into an infeed chamber (3) and an accepted stock chamber (4), the infeed chamber (3) being connected to a suspension infeed (11) and a reject outfeed (18) and the accepted stock chamber (4) to an accepted stock outfeed (13), and located in the infeed chamber (3) is a rotor (5) with rotor blades, the axis of rotation (10) of which corresponds to the screen axis (7), and which rotor rotates relative to the screen element (2). The intention is to reduce energy consumption and possible pulsations by the distance (15) between the axis of rotation (10) and the straight lines passing in the flow direction through the centroid (6) of the cross-sectional area extending perpendicularly of the direction of flow (14) of the suspension infeed (11) being less than 1.0 times, preferably less than 0.7 times, the radius of the screen element (2).

Description

Drucksortierer pressure screens

Die Erfindung betrifft einen Drucksortierer zum Reinigen einer Faserstoffsuspension mit einem um eine Siebachse rotationssymmetrisch ausgebildeten Siebelement, welches den Drucksortierer in einen Zulaufraum und einen Gutstoffraum aufteilt, wobei der Zulaufraum mit einem Suspensionszulauf sowie einem Rejektauslauf und der Gutstoffraum mit einem Gutstoffablauf in Verbindung steht und sich im The invention relates to a pressure sorter for cleaning a pulp suspension with a Siebense rotationally symmetrical trained sieve element, which divides the pressure sorter in a Zulaufraum and a Acceptance space, the Zulaufraum with a suspension inlet and a Rejektauslauf and the Gutstoffraum with a Gutstoffablauf in connection and is in

Zulaufraum ein Rotor mit Rotorflügeln befindet, dessen Rotationsachse der Zulaufraum a rotor with rotor blades is located, the axis of rotation of the

Siebachse entspricht und der relativ zum Siebelement rotiert. Siebachse corresponds and rotates relative to the screen element.

Drucksortierer werden bei der Aufbereitung von Papierfaserstoffsuspensionen eingesetzt, und zwar um die Faserstoffsuspension in einer Nasssiebung zu Pressure sorters are used in the reprocessing of paper pulp suspensions, namely around the pulp suspension in a wet sieving

bearbeiten. Dazu enthält ein solcher Drucksortierer ein Siebelement, das mit einer Vielzahl von Öffnungen versehen ist. Die in der Suspension enthaltenen Fasern sollen als Gutstoff durch die Öffnungen hindurchtreten, während die nicht to edit. For this purpose, such a pressure sorter includes a sieve element which is provided with a plurality of openings. The fibers contained in the suspension should pass through the openings as accept, while not

gewünschten festen Bestandteile daran abgewiesen und als Rejekt aus dem Sortierer wieder herausgeleitet werden. Denkbar ist auch der Einsatz zur Trennung desired solids are rejected and rejected as a reject from the sorter. Also conceivable is the use for separation

unterschiedlicher Faserbestandteile, also der kürzeren von den längeren Fasern. Als Sortieröffnungen werden in der Regel runde Löcher oder Schlitze verwendet. In den meisten Fällen werden Drucksortierer der hier betrachteten Art mit Siebräumern versehen, die an dem Sieb vorbeibewegte Räumflächen aufweisen. Dadurch wird in an sich bekannter Weise das Zusetzen der Sieböffnungen verhindert. Aus der WO 98/53135 ist ein Siebräumer bekannt geworden, der mit Flügelelementen für die Räumung des Siebes versehen ist. Diese Flügelelemente haben ein different fiber components, so the shorter of the longer fibers. As sorting holes round holes or slots are usually used. In most cases, pressure sorters of the type considered here are provided with screen scrapers having reaming surfaces moved past the screen. As a result, clogging of the screen openings is prevented in a manner known per se. From WO 98/53135 a Siebräumer has become known, which is provided with wing elements for the evacuation of the screen. These wing elements have one

hydrodynamisches Profil, das sich über die ganze Länge des Siebelementes eines Siebkorbes erstreckt. Durch die Relativbewegung zur umgebenden Suspension gibt das Flügelelement vorne einen Druck- und dahinter einen Saugimpuls auf das zu räumende Sieb ab. Dadurch wird ein Teil der Suspension, die am Sieb abgewiesen wurde oder bereits das Sieb als Gutstoff passiert hat, zurückgesaugt, wodurch die Sieböffnungen freigehalten bzw. freigemacht werden. Im Unterschied hierzu werden die Rotorflügel beispielsweise in der DE-OS 3701669 von Erhebungen gebildet. hydrodynamic profile which extends over the entire length of the screen element of a screen basket. Due to the relative movement to the surrounding suspension, the wing element at the front gives pressure and, behind it, a suction pulse clearing sieve. Thereby, a part of the suspension, which was rejected on the screen or has already passed through the screen as accepts, sucked back, whereby the screen openings are kept free or cleared. In contrast, the rotor blades are formed for example in DE-OS 3701669 of surveys.

Unabhängig von der Gestaltung der Rotorflügel wird in der Praxis eine umfassende Wirkung der Rotorflügel durch ein Überlappen derselben in Umfangsrichtung angestrebt. Dabei sorgt die gleiche Gestaltung der Rotorflügel für eine Irrespective of the design of the rotor blades, in practice a comprehensive effect of the rotor blades is sought by overlapping them in the circumferential direction. The same design of the rotor blades provides for a

Vergleichmäßigung der Wirkung. Equalization of the effect.

Nachteilig sind bei den bekannten Drucksortierern jedoch neben der hohen However, the disadvantage of the known pressure sorters in addition to the high

Energieaufnahme auch Pulsationen, die bei Sortierern im Konstantteil zu Energy intake also pulsations, which in sorters in the constant part to

Schwankungen beim Flächengewicht der Faserstoffbahn führen können. Die Can cause fluctuations in the basis weight of the fibrous web. The

Pulsationen gehen dabei im Wesentlichen vom Rotor aus. Pulsations essentially start from the rotor.

Die Dämpfung dieser Pulsationen ist mit erheblichem Aufwand verbunden und erfolgt bisher entweder über einen Pulsationsdämpfertank vor dem Stoffauflauf oder über eine spezielle Gestaltung des Gutstoffablaufs. The attenuation of these pulsations is associated with considerable effort and is done either via a Pulsationsdämpfertank before the headbox or a special design of Gutstoffablaufs.

Die Aufgabe der Erfindung ist es daher den Energieverbrauch sowie die Pulsationen zu vermindern. The object of the invention is therefore to reduce energy consumption and pulsations.

Erfindungsgemäß wurde die Aufgabe dadurch gelöst, dass der Abstand zwischen der Rotationsachse und der in Strömungsrichtung durch den Flächenschwerpunkt der senkrecht zur Strömungsrichtung verlaufenden Querschnittsfläche des According to the invention, the object has been achieved in that the distance between the axis of rotation and the cross-sectional area of the plane of travel extending through the centroid of the plane perpendicular to the flow direction

Suspensionszulaufes gehenden Geraden kleiner als das 1 ,0fache, vorzugsweise kleiner als das 0,7fache des Radius des Siebelementes ist. Da die Suspension nicht tangential eingedüst wird, besitzt sie auch keine oder zumindest eine verminderte Rotationsströmung beim Eintritt in den Zulaufraum. Für die Erzeugung der Rotationsströmung im Zulaufraum ist folglich ausschließlich oder überwiegend der Rotor zuständig. Slightly more than 1, 0 times, preferably less than 0.7 times, the radius of the sieve element. Since the suspension is not injected tangentially, it also has no or at least a reduced rotational flow when entering the inlet space. Consequently, exclusively or predominantly the rotor is responsible for generating the rotational flow in the inlet space.

Dies wiederum erlaubt es, die Drehzahl des Rotors zu vermindern, was sich entsprechend positiv auf den Energieverbrauch sowie die Pulsationen auswirkt. This in turn makes it possible to reduce the speed of the rotor, which has a correspondingly positive effect on energy consumption and pulsations.

Die Maschine wird hierdurch einfacher. Außerdem wird die Wirkung des Rotors optimiert. This makes the machine easier. In addition, the effect of the rotor is optimized.

Dabei hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn die Strömungsrichtung mit allen Tangenten am Siebelement im Bereich des Suspensionszulaufs einen Winkel von mindestens 10° bildet, vorzugsweise von mindestens 20° und insbesondere zumindest 35° bildet. Um die Lage des Flächenschwerpunktes der senkrecht zur Strömungsrichtung verlaufenden Querschnittsfläche des Suspensionszulaufes verändern zu können, sollte der Suspensionszulauf eine den Strömungsquerschnitt beeinflussende, vorzugsweise verstellbare Blende besitzen. Für eine optimale Einmischung der Suspension ist es von Vorteil, wenn die It has proved to be advantageous if the flow direction forms an angle of at least 10 °, preferably at least 20 ° and in particular at least 35 ° with all tangents on the screen element in the region of the suspension feed. In order to change the position of the centroid of the perpendicular to the flow direction extending cross-sectional area of the suspension inlet, the suspension inlet should have a flow cross section influencing, preferably adjustable aperture. For optimal mixing of the suspension, it is advantageous if the

Strömungsrichtung im Suspensionszulauf unmittelbar vor dem Zulaufraum horizontal oder von oben geneigt verläuft, wobei die Strömungsrichtung mit der Horizontalen einen Winkel zwischen 0 und 90°, vorzugsweise zwischen 0 und 60° bildet. Des Weiteren kann der Abstand zwischen der Rotationsachse und der in Flow direction in the suspension inlet immediately before the Zulaufraum horizontal or inclined from above, wherein the flow direction with the horizontal forms an angle between 0 and 90 °, preferably between 0 and 60 °. Furthermore, the distance between the rotation axis and the in

Strömungsrichtung durch den Flächenschwerpunkt der senkrecht zur Flow direction through the centroid of the perpendicular to

Strömungsrichtung verlaufenden Querschnittsfläche des Suspensionszulaufes gehenden Geraden Null oder aber größer als Null sein. Flow direction extending cross-sectional area of the suspension inlet going straight line zero or greater than zero.

Im Interesse einer gleichmäßigen Wirkungsverteilung sollte die Rotationsachse senkrecht stehen. Allerdings sind auch andere Ausrichtungen, beispielsweise liegende Anordnungen möglich. In the interest of a uniform distribution of effects, the axis of rotation should stand vertically. However, other orientations, for example, lying arrangements are possible.

Vorteile hinsichtlich Gestaltung und Funktion des Drucksortierers ergeben sich des Weiteren, wenn sich der Rotor innerhalb des Siebelementes befindet und das Siebelement zylindrisch ausgebildet ist. Further advantages with regard to the design and function of the pressure sorter arise when the rotor is located inside the sieve element and the sieve element is cylindrical.

Nachfolgend soll die Erfindung an mehreren Ausführungsbeispielen näher erläutert werden. The invention will be explained in more detail below with reference to several exemplary embodiments.

In der beigefügten Zeichnung zeigt: In the attached drawing shows:

Figur 1 : einen schematischen Längsschnitt durch einen Drucksortierer; FIG. 1 shows a schematic longitudinal section through a pressure sorter;

Figur 2: einen Teil-Längsschnitt mit geneigtem Suspensionszulauf 1 1 ; Figure 2: a partial longitudinal section with inclined suspension inlet 1 1;

Figur 3: einen Querschnitt mit versetztem Suspensionszulauf 1 1 und Figure 3: a cross section with added suspension feed 1 1 and

Figur 4: einen Suspensionszulauf 1 1 mit Blende 8. Figure 4: a suspension inlet 1 1 with aperture 8th

In Figur 1 erkennt man einen erfindungsgemäßen Drucksortierer mit einem FIG. 1 shows a pressure sorter according to the invention with a

Siebelement 2, hier in Form eines zylindrischen Siebkorbes mit senkrechter Sieve element 2, here in the form of a cylindrical screen basket with vertical

Siebachse 10, welches den Innenraum des Drucksortierers in einen Zulaufraum 3 und einen Gutstoffraum 4 aufteilt. Siebachse 10, which divides the interior of the pressure sorter into an inlet space 3 and an accepts space 4.

In den Zulaufraum 3 wird über einen Suspensionszulauf 1 1 die Faserstoffsuspension 1 zugeführt. In the feed space 3 1 1, the pulp suspension 1 is fed via a suspension feed.

In Folge des anliegenden Druckgefälles zwischen dem oben gezeichneten As a result of the applied pressure gradient between the above drawn

Suspensionszulauf 1 1 und dem unten liegenden Rejektauslauf 12 des Zulaufraumes 3 wird jedoch eine Transportströmung erzeugt. Suspension feed 1 1 and the underlying Rejektauslauf 12 of the feed chamber 3, however, a transport flow is generated.

Auf dem Weg dieser Transportströmung wird ein großer Teil der On the way of this transport flow, a large part of the

Faserstoffsuspension 1 bestimmungsgemäß durch das Siebelement 2 als Gutstoff 17 in den Gutstoffraum 4 abgeleitet und von dort über den Gutstoffablauf 13 abgeführt. Dabei tritt auch zumindest ein großer Teil der in der Faserstoffsuspension 1 enthaltenen Fasern in den Gutstoffraum 4 über. Der vom Siebelement 2 abgewiesene Teil der Faserstoffsuspension 1 wird als Rejekt 18 über den Rejektauslauf 12 aus dem Zulaufraum 3 gefördert. Pulp suspension 1 as intended derived by the screening element 2 as accepts 17 in the accepts space 4 and discharged from there via the accepts drain 13. At the same time, at least a large part of the fibers contained in the pulp suspension 1 also passes into the accept chamber 4. The rejected from the screening element 2 part of the pulp suspension 1 is conveyed as a reject 18 via the Rejektauslauf 12 from the inlet space 3.

Um zu verhindern, dass die Öffnungen des Siebelementes 2 verstopft werden, ist ein an sich bekannter Siebräumer eingesetzt, der sich relativ zum Siebelement 2 bewegt. In order to prevent that the openings of the screen element 2 are clogged, a known Siebräumer is used, which moves relative to the screen element 2.

Erfindungsgemäß wird dieser Siebräumer von einem im Siebelement 2 rotierenden Rotor 5 mit daran befestigten Rotorflügeln gebildet. Dabei hat der Rotor 5 hier die Form einer zylindrischen Trommel, wobei die Rotationsachse 7 mit der Siebachse 10 übereinstimmt. According to the invention, this sieve scraper is formed by a rotor 5 rotating in the screen element 2 with rotor blades attached thereto. Here, the rotor 5 here has the form of a cylindrical drum, the axis of rotation 7 coincides with the Siebachse 10.

Alle Rotorflügel haben hierbei die gleiche Form, was zu einer gleichmäßigen Wirkung auf die Faserstoffsuspension 1 und das Siebelement 2 führt. Außerdem sind die Rotorflügel über mehrere senkrecht zur Rotationsachse 7 verlaufende Umfangsebenen des Rotors 5 verteilt angeordnet. All rotor blades here have the same shape, which leads to a uniform effect on the pulp suspension 1 and the filter element 2. In addition, the rotor blades are arranged distributed over a plurality of perpendicular to the rotation axis 7 extending circumferential planes of the rotor 5.

In Figur 1 sind die Rotorflügel als Erhebungen auf dem Rotor 5 ausgebildet, die dementsprechend keinen radialen Abstand zum Rotor 5 haben. Dabei ist die in Rotationsrichtung 16 des Rotors 5 verlaufende Querschnittsfläche der Rotorflügel als Rechteck ausgebildet. In Figure 1, the rotor blades are formed as elevations on the rotor 5, which accordingly have no radial distance from the rotor 5. In this case, the running in the direction of rotation 16 of the rotor 5 cross-sectional area of the rotor blades is formed as a rectangle.

Die Rotorflügel können jedoch auch anders, beispielsweise mit Tragflügelprofil ausgestaltet sein. Bei dem hier verwendeten Drucksortierer erhält die Faserstoffsuspension 1 keinen oder lediglich einen verminderten Drehimpuls. Dies erlaubt es, den Rotor 5 mit geringerer Drehzahl zu betreiben, so dass einerseits weniger Energie erforderlich ist und andererseits auch geringere Pulsationen von dem Rotor 5 ausgehen. However, the rotor blades can also be designed differently, for example with a wing profile. In the pressure sorter used here, the pulp suspension 1 receives no or only a reduced angular momentum. This makes it possible to operate the rotor 5 at a lower speed, so that on the one hand less energy is required and on the other hand, lower pulsations emanate from the rotor 5.

Daher ist es wichtig, dass wie in Figur 3 zu erkennen, der Abstand 15 zwischen der Rotationsachse 10 und der in Strömungsrichtung 14 durch den Flächenschwerpunkt 6 der senkrecht zur Strömungsrichtung 14 verlaufenden Querschnittsfläche des Suspensionszulaufes 1 1 gehenden Geraden Null oder wie hier größer als Null und kleiner als das 1 ,0fache vorzugsweise kleiner als das 0,7fache des Radius des Siebelementes 2 ist. Dabei bildet die Strömungsrichtung 14 am Suspensionszulauf 1 1 mit jeder Tangente am Siebelement 2 einen Winkel 19 von mindestens 10°, vorzugsweise zumindest 20° und insbesondere wenigstens 35°. Therefore, it is important that, as can be seen in Figure 3, the distance 15 between the Rotation axis 10 and in the flow direction 14 through the centroid 6 of the perpendicular to the flow direction 14 extending cross-sectional area of the suspension inlet 1 1 going straight zero or as here greater than zero and less than the 1, 0fache preferably less than 0.7 times the radius of the screen element. 2 is. In this case, the flow direction 14 forms an angle 19 of at least 10 °, preferably at least 20 ° and in particular at least 35 ° at the suspension inlet 1 1 with each tangent on the screen element 2.

Um den Aufbau des Suspensionszulaufes 1 1 einfach gestalten zu können, aber dennoch die Lage des Flächenschwerpunktes 6 der senkrecht zur Strömungsrichtung 14 verlaufenden Querschnittsfläche des Suspensionszulaufes 1 1 verändern zu können, kann der Suspensionszulauf 1 1 entsprechend Figur 4 eine den In order to make the structure of the suspension feed 1 1 simple, but still the position of the centroid 6 of perpendicular to the flow direction 14 extending cross-sectional area of the suspension inlet 1 1 to change, the suspension feed 1 1 according to Figure 4 a the

Strömungsquerschnitt verändernde, vorzugsweise verstellbare Blende 8 besitzen. Flow cross section changing, preferably adjustable aperture 8 have.

Zur Unterstützung der Transportströmung kann die Strömungsrichtung 14 im To support the transport flow, the flow direction 14 in

Suspensionszulauf 1 1 unmittelbar vor dem Zulaufraum 3 mit der Horizontalen einen Winkel 9 zwischen 0 und 60° bilden, d.h. gemäß Figur 2 nach unten geneigt sein. Suspension inlet 1 1 immediately before the inlet space 3 with the horizontal angle 9 between 0 and 60 ° form, i. 2 inclined downwards.

Claims

claims

1 . A pressure sorter for cleaning a pulp suspension (1) with a sieve element (2) which is rotationally symmetrical about a Siebachse (7) and divides the pressure sorter into an inflow space (3) and an accept space (4), the inflow space (3) being filled with a suspension feed (3). 1 1) and a Rejektauslauf (12) and the Acceptance space (4) with a Gutstoffablauf (13) is in communication and in the inlet chamber (3) is a rotor (5) with rotor blades whose

Rotary axis (10) of the Siebachse (7) corresponds and rotates relative to the screen element (2), characterized in that the distance (15) between the axis of rotation (10) and in the flow direction (14) through the

Centroid (6) of the perpendicular to the flow direction (14) extending cross-sectional area of the suspension inlet (1 1) going straight line less than the 1, 0fache, preferably less than 0.7 times the radius of

Siebelementes (2).

2. pressure sorter according to claim 1, characterized in that the

Flow direction (14) on the suspension inlet (1 1) with a tangent on

Sieve element (2) forms an angle (19) of at least 10 °.

3. pressure sorter according to claim 1 or 2, characterized in that the

Flow direction (14) on the suspension inlet (1 1) with a tangent on

Screen element (2) forms an angle (19) of at least 20 °, preferably at least 35 °.

4. pressure sorter according to one of the preceding claims, characterized

characterized in that the flow direction (14) in the suspension inlet (1 1) forms an angle (9) between 0 and 90 °, preferably between 0 and 60 °, directly in front of the inlet space (3) with the horizontal.

5. pressure sorter according to one of the preceding claims, characterized in that the distance (15) between the axis of rotation (10) and in the flow direction (14) through the centroid (6) of the perpendicular to the flow direction (14) extending cross-sectional area of

Suspensions (1 1) going straight line is zero.

6. pressure sorter according to one of claims 1 to 4, characterized in that the distance (15) between the axis of rotation (10) and in the flow direction (14) through the centroid (6) of the perpendicular to the flow direction (14) extending cross-sectional area of the suspension feed (1 1) going

Straight line is greater than zero.

7. pressure sorter according to one of the preceding claims, characterized

in that the suspension feed (11) has a den

Flow cross-section influencing preferably adjustable aperture (8) has.

8. pressure sorter according to one of the preceding claims, characterized

characterized in that the axis of rotation (10) is vertical.

9. pressure sorter according to one of the preceding claims, characterized

characterized in that the rotor (5) is located within the sieve element (2).

10. pressure sorter according to one of the preceding claims, characterized

characterized in that the sieve element (2) are cylindrical.