DE102011080953A1 - scree - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Sieb zur Behandlung einer zur Herstellung einer Papier-, Karton-, Tissue- oder einer anderen Faserstoffbahn geeigneten Faserstoffsuspension mit einer Vielzahl von Sieböffnungen (1, 2), bei denen die kleinste Querschnittsfläche etwa gleich groß und die einlaufseitige Querschnittsfläche der Sieböffnungen (1, 2) unterschiedlich groß ist. Dabei sollen die Sortierwirkung und/oder der Durchsatz bei Gewährleistung der erforderlichen Siebstabilität dadurch verbessert werden, dass eine Sieböffnung (2) mit einlaufseitig großer Querschnittsfläche von mehr als vier Sieböffnungen (1) mit einlaufseitig kleinerer Querschnittsfläche umgeben ist.The invention relates to a sieve for treating a pulp suspension suitable for producing a paper, board, tissue or other fibrous web having a multiplicity of sieve openings (1, 2), in which the smallest cross-sectional area is approximately the same size and the inlet-side cross-sectional area of the sieve openings (1, 2) is different in size. The sorting effect and / or the throughput while ensuring the required screen stability should be improved by surrounding a screen opening (2) with a large cross-sectional area on the inlet side of more than four screen openings (1) with a smaller cross-sectional area on the inlet side.
Description
Die Erfindung betrifft ein Sieb zur Behandlung einer zur Herstellung einer Papier-, Karton-, Tissue- oder einer anderen Faserstoffbahn geeigneten Faserstoffsuspension mit einer Vielzahl von Sieböffnungen, bei denen die kleinste Querschnittsfläche etwa gleich groß und die einlaufseitige Querschnittsfläche der Sieböffnungen unterschiedlich groß ist.The invention relates to a screen for the treatment of a pulp suspension suitable for producing a paper, board, tissue or other fibrous web having a multiplicity of screen openings, in which the smallest cross-sectional area is approximately the same size and the inlet-side cross-sectional area of the screen openings is of different size.
Derartige Siebe werden vorzugsweise zur Nasssiebung von Faserstoffsuspensionen verwendet, um darin vorhandene Störstoffe zu entfernen. Sie sind in der Regel starr und unterscheiden sich dadurch von flexiblen Endlossieben, die in Siebpressen und Papiermaschinen verwendet werden.Such screens are preferably used for wet screening of pulp suspensions to remove impurities present therein. As a rule, they are rigid and differ from flexible endless screens used in screen presses and paper machines.
Die Charakteristik eines solchen Siebes ergibt sich im Wesentlichen aus Größe, Form und Anzahl der sich darin befindenden Sieböffnungen. Diese werden in der Regel kleiner gehalten als die auszusiebenden Stoffe.The characteristic of such a sieve results essentially from the size, shape and number of sieve openings therein. These are usually kept smaller than the auszusiebenden substances.
Verwendet werden solche Siebe mit Vorteil z. B. in Stofflösern, Sekundärstofflösern und Sortierern zur Aufbereitung von Papierfasersuspensionen, wobei sie die Aufgabe haben, Störstoffe zurückzuhalten.Are used such sieves with advantage z. As in pulpers, Sekundärstofflösern and sorters for the treatment of paper fiber suspensions, where they have the task of retaining impurities.
Für Anwendungsfälle, die sich besonders in der Papier- und Zellstoffindustrie ergeben, sollen derartige Siebe eine Sortiercharakteristik haben, die z. B. durch runde Öffnungen zwischen 0,8 und 30 mm, je nach Grobheit der Stoffe, erreichbar ist.For applications that arise particularly in the paper and pulp industry, such screens should have a sorting characteristic z. B. by round openings between 0.8 and 30 mm, depending on the coarseness of the materials, is achievable.
Natürlich ist man auch bestrebt, bei derartigen Sieben einen möglichst großen Durchsatz zu ermöglichen, d. h. eine möglichst große Menge von nicht abgewiesenen Stoffen soll die Öffnungen passieren. Das lässt sich dadurch fördern, dass möglichst viele Öffnungen vorhanden sind. Gesamthaft ausgedrückt, bemüht man sich um eine möglichst große freie Siebfläche, bezogen auf die gesamte Oberfläche des Siebelementes.Of course, one also strives to allow for such sieves the largest possible throughput, d. H. The largest possible amount of non-rejected substances should pass through the openings. This can be promoted by having as many openings as possible. In total terms, efforts are made to maximize the free screen area, based on the entire surface of the screen element.
Eine weitere Forderung ist eine relativ hohe Festigkeit gegen hydraulischen Druck. Solche Siebelemente werden in einem Produktionsbetrieb eingesetzt, bei dem es auch einmal zu Störungen kommt, was zu unterschiedlicher und beträchtlicher Druckbelastung der Siebelemente führt. Da sich eine Verstopfung nicht immer ausschließen lässt, können durchaus hohe Drücke und bei den entsprechend großen Flächen auch hohe Kräfte auf die Oberfläche solcher Siebelemente wirken. Diese erhöhten Kräfte müssen durch das Sieb aufgenommen werden können, ohne dass eine Beschädigung eintritt.Another requirement is a relatively high resistance to hydraulic pressure. Such sieve elements are used in a production plant in which it even comes to disruptions, which leads to different and considerable pressure load of the sieve elements. Since a blockage can not always be ruled out, high pressures and, in the case of correspondingly large areas, even high forces can act on the surface of such screening elements. These increased forces must be able to be absorbed by the sieve without damaging it.
Daher wird in der
Die Aufgabe der Erfindung ist es daher die Sortierwirkung und/oder den Durchsatz bei Gewährleistung der erforderlichen Siebstabilität zu verbessern.The object of the invention is therefore to improve the sorting effect and / or throughput while ensuring the required screen stability.
Erfindungsgemäß wurde die Aufgabe dadurch gelöst, dass eine Sieböffnung mit einlaufseitig großer Querschnittsfläche von mehr als vier Sieböffnungen mit einlaufseitig kleinerer Querschnittsfläche umgeben ist.According to the invention, this object is achieved in that a sieve opening with a large cross-sectional area on the inlet side is surrounded by more than four sieve openings with a smaller cross-sectional area on the inlet side.
Hierdurch gelingt es mit relativ geringem Aufwand, die offene Fläche des Siebes durch eine sehr kompakte Anordnung der Sieböffnungen zu vergrößern, ohne die Stabilität des Siebes wesentlich zu beeinträchtigen.This makes it possible with relatively little effort to increase the open area of the screen by a very compact arrangement of the screen openings, without significantly affecting the stability of the screen.
Dies führt zu einer Erhöhung des Durchsatzes, was sich positiv auf den Energieverbrauch auswirkt.This leads to an increase in throughput, which has a positive effect on energy consumption.
Die Erfindung ermöglicht bei gleichem Durchsatz aber auch kleinere minimale Sieböffnungen zur Verbesserung der Sortierwirkung.The invention allows for the same throughput but also smaller minimum screen openings to improve the sorting effect.
Die Sieböffnungen mit den großen Querschnittsflächen auf der Einlaufseite sorgen für Turbulenzen, was sich ebenso positiv auf den Durchsatz und die maximale Stoffdichte auswirkt.The screen openings with large cross-sectional areas on the inlet side cause turbulence, which also has a positive effect on throughput and maximum consistency.
Da die Sieböffnungen mit den einlaufseitig großen Querschnittsflächen hier von mehr als vier Sieböffnungen mit kleiner Querschnittsfläche umgeben sind, erhöhen sich nicht nur die Dichte der Sieböffnungen sondern auch die Möglichkeiten ihrer spezifischen Anordnung erheblich.Since the screen openings are surrounded by more than four screen openings with small cross-sectional area here with the large cross-sectional areas on the inlet side, not only increase the density of the screen openings but also the possibilities of their specific arrangement considerably.
Siebe, die zur Behandlung von Faserstoffsuspensionen verwendet werden sollen, müssen aus Festigkeitsgründen eine ausreichende Wandstärke (Dicke) haben. Insbesondere bei dem hier besonders typischen Größenbereich für die Sieböffnungen, der z. B. zwischen 0,8 und 20 Millimeter liegt, können besonders günstige Verfahren, wie Stanzen oder Laserschneiden, eingesetzt werden. Das verursacht in der Regel weniger Kosten als sie beim Bohren entstehen.Sieves, which are to be used for the treatment of pulp suspensions, must have a sufficient wall thickness (thickness) for strength reasons. Particularly in the case of the size range for the screen openings, which is particularly typical here, the z. B. between 0.8 and 20 millimeters, particularly favorable methods, such as punching or laser cutting, can be used. This usually causes less costs than boring.
Weitere Verfahren zur Erzeugung der Öffnungen sind: Fräsen, Wasserstrahlschneiden, Ätzen, Erodieren, elektrochemisches Bohren, Fliesslochformen oder Räumen.Other methods for creating the openings are: milling, water jet cutting, etching, erosion, electrochemical drilling, flow hole forming or broaching.
Dabei lassen sich leicht auch Sieböffnungen erzeugen, deren Querschnitte nicht rotationssymmetrisch sind: z. B. Langlöcher, Rechtecke, Rauten, Sechsecke oder sonstige Polygone mit abgerundeten Ecken. Das kann bei der Nasssiebung von Faserstoffsuspensionen besondere Vorteile bieten.It is also easy to produce screen openings whose cross sections are not rotationally symmetric: z. As long holes, rectangles, diamonds, hexagons or other polygons rounded corners. This can offer particular advantages in the wet screening of pulp suspensions.
Bei vielen Anwendungen ist es ebenso von Vorteil, dass sich die Sieböffnungen in Durchströmrichtung der zu siebenden Flüssigkeit erweitern.In many applications, it is also advantageous that expand the screen openings in the direction of flow of the liquid to be screened.
Das kann bei zylindrischen Löchern oder auch bei davon abweichenden Querschnitten durchgeführt werden.This can be done with cylindrical holes or even with deviating cross sections.
Eine optimale Ausnutzung der Stegbreite zwischen den Sieböffnungen ergibt sich hierbei, wenn eine Sieböffnung mit einlaufseitig großer Querschnittsfläche von fünf bis acht, vorzugsweise von sechs Sieböffnungen mit einlaufseitig kleinerer Querschnittsfläche umgeben ist. Bei sechs Sieböffnungen lassen sich optimale Ausnutzung, symmetrische Anordnung und Stabilität am besten realisieren. Besonders vorteilhaft ist, dass bei sechs Sieböffnungen die Abstände zwischen benachbarten Sieböffnungen gleich sein können.An optimal utilization of the web width between the screen openings results in this case when a screen opening with inlet side large cross-sectional area of five to eight, preferably surrounded by six screen openings with inlet side smaller cross-sectional area. With six screen openings optimum utilization, symmetrical arrangement and stability can best be realized. It is particularly advantageous that with six screen openings, the distances between adjacent screen openings can be the same.
Für die einlaufseitige Turbulenzbildung ist es dabei völlig ausreichend, wenn höchstens ein Drittel der Sieböffnungen einlaufseitig eine große Querschnittsfläche besitzt. Dies mindert den Herstellungsaufwand und gewährleistet eine ausreichende Stabilität des Siebes.For the inlet-side turbulence formation, it is completely sufficient if at most one third of the screen openings on the inlet side has a large cross-sectional area. This reduces the manufacturing effort and ensures sufficient stability of the screen.
Dementsprechend kann es von Vorteil sein, wenn zwischen zwei Sieböffnungen mit einlaufseitig großer Querschnittsfläche mehrere Sieböffnungen mit einlaufseitig kleinerer Querschnittsfläche liegen.Accordingly, it may be advantageous if several screen openings with inlet side of smaller cross-sectional area lie between two screen openings with inlet side large cross-sectional area.
Im Interesse eines geringen Herstellungsaufwandes sollten die Sieböffnungen einen kreisrunden Querschnitt aufweisen und sich die Sieböffnungen mit einlaufseitig großer Querschnittsfläche zur Einlaufseite hin konisch erweitern. Dabei liegt der Winkel zwischen der konischen Wandung und der Durchströmrichtung mit Vorteil zwischen 30 und 60°.In the interest of a low production cost, the screen openings should have a circular cross-section and the screen openings with inlet side large cross-sectional area to the inlet side to expand conically. The angle between the conical wall and the flow direction is advantageously between 30 and 60 °.
Es können aber auch sprunghafte Erweiterungen mit beispielsweise zylindrischer Form gebildet werden.But it can also be formed sudden extensions with, for example, cylindrical shape.
Hierdurch werden die Turbulenzen an der Einlaufseite des Siebes verstärkt, was zu einer Erhöhung des Durchsatzes führt. Des Weiteren erhöht sich dadurch die maximale Stoffdichte, mit der das Sieb betreibbar ist.As a result, the turbulence on the inlet side of the screen are reinforced, which leads to an increase in throughput. Furthermore, this increases the maximum consistency with which the sieve can be operated.
Daher kann auf zusätzliche Turbulenzerzeuger auf der Sieboberfläche, beispielsweise in Form von Störleisten, verzichtet werden, wodurch sich Kosten- und Energieeinsparungen ergeben.Therefore, additional turbulence generators on the sieve surface, for example in the form of spoiler bars, can be dispensed with, resulting in cost and energy savings.
Zur Anpassung der Turbulenzbildung bzw. der Sortiercharakteristik an die spezielle Einbausituation kann es vorteilhaft sein, dass bei den Sieböffnungen mit einlaufseitig großer Querschnittsfläche die Mitte der großen Querschnittsfläche mit der Mitte der jeweils kleinsten Querschnittsfläche übereinstimmt oder die Mitte der großen Querschnittsfläche zur Mitte der jeweils kleinsten Querschnittsfläche versetzt ist.To adapt the turbulence formation or the sorting characteristic to the specific installation situation, it may be advantageous for the screen openings with large cross-sectional area on the inlet side to coincide with the center of the large cross-sectional area with the center of the respective smallest cross-sectional area or the center of the large cross-sectional area to the center of the respective smallest cross-sectional area is offset.
Falls die Mitten versetzt sind, so kann es aus dem gleichen Grund von Vorteil sein, dass der Mitten-Versatz bei allen Sieböffnungen mit einlaufseitig großer Querschnittsfläche in der gleichen Richtung oder aber in unterschiedlichen Richtungen liegt.If the centers are offset, it may be advantageous for the same reason that the center offset is in the same direction or in different directions for all screen openings with large cross-sectional area on the inlet side.
Zur optimalen Ausnutzung der Siebfläche und einer möglichst ausgeglichenen Siebwirkung sollten die Sieböffnungen regelmäßig in mehreren parallelen Reihen von nebeneinander liegenden Sieböffnungen angeordnet sein. Dabei kann die Dichte der Sieböffnungen meist noch erhöht werden, wenn benachbarte Reihen von Sieböffnungen zueinander versetzt sind.For optimal utilization of the screen surface and as balanced as possible screening the screen openings should be arranged regularly in several parallel rows of adjacent screen openings. In this case, the density of the screen openings can usually be increased if adjacent rows of screen openings are offset from each other.
Um die Turbulenzbildung auf der Einlaufseite zu verstärken, kann die einlaufseitige Oberfläche des Siebes profiliert ausgebildet werden. Dies ist über das Aufbringen von Schweißraupen oder mittels Laser relativ einfach möglich.In order to increase the turbulence on the inlet side, the inlet-side surface of the screen can be formed profiled. This is relatively easy to apply by welding beads or by laser.
Typischerweise sind derartige Siebe eben, es sind aber beispielsweise auch Halbschalen oder zylindrische Siebkörbe möglich.Typically, such sieves are flat, but it is also possible, for example, half shells or cylindrical baskets.
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:
Das Sieb kann aus einer oder mehreren Schichten bestehen, wobei vorzugsweise verschleißfeste Materialien, insbesondere Metall zum Einsatz gelangen.The sieve may consist of one or more layers, wherein wear-resistant materials, in particular metal, are preferably used.
Die Siebfläche umfasst dabei eine Vielzahl von möglichst gleichmäßig verteilt angeordneten Sieböffnungen
Um eine hohe Dichte an Sieböffnungen und damit einen großen Durchsatz zu erreichen, ist eine Sieböffnung
Die Querschnittsfläche aller Sieböffnungen
Die konische Erweiterung schafft Sieböffnungen
Wie in den Figuren zu sehen, haben alle benachbarten Sieböffnungen
Dabei sind die Sieböffnungen
Das hier beispielhaft ebene Sieb wird von der Einlaufseite
Während die Dicke des Siebes hier zwischen 3 und 30 mm liegt, hat der Konus
Die Sieböffnungen
Auch bei den konischen Sieböffnungen
Die Anordnung von sechs Sieböffnungen
Während bei
Bei den in den
Bei der Ausführung gemäß
Im Unterschied hierzu zeigt
Bei
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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