DE4420976C2

DE4420976C2 - Method and device for the controlled transport of thickened fibrous material from a pressurized space

Info

Publication number: DE4420976C2
Application number: DE19944420976
Authority: DE
Inventors: Volker Niggl; Ennio Perin; Wolfgang Dr Siewert; Peter Strehle
Original assignee: Voith Sulzer Stoffaufbereitung GmbH
Current assignee: Voith Paper Fiber and Environmental Solutions GmbH and Co KG
Priority date: 1994-06-16
Filing date: 1994-06-16
Publication date: 1997-02-06
Anticipated expiration: 2014-06-17
Also published as: DE4420976A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum kontrollierten Transport von eingedicktem Faserstoff gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie auf eine Vorrichtung zu seiner Durchführung.The invention relates to a method for the controlled transport of thickened fiber according to the preamble of claim 1 and on a Device for its implementation.

Verfahren der o. g. Art werden angewendet in Anlagen zur Aufbereitung von Faserstoff, insbesondere von Altpapier. Im Zuge solcher Anlagen ist es oft erforderlich, den Faserstoff in eingedickter Form durch ein unter Überdruck arbeitendes Hochtemperaturverfahren zu behandeln. Dabei müssen die unter Überdruck stehenden Apparate gegen die Umgebung abgedichtet werden. Besondere Schwierigkeiten ergeben sich an den Öffnungen, aus den der Faserstoff aus der Apparatur austritt. Anders als bei gut fließenden Fluiden läßt sich nämlich der Druck nicht zuverlässig durch eine normale Drosselstelle abbauen. Vielmehr ist es erforderlich, eine dafür geeignete Fördervorrichtung zu verwenden, die den eingedickten Stoff aus dem höheren in den niedrigeren Druck transportiert. Die genannten Probleme können bereits bei Faserstoffen mit einem Feststoffgehalt von ca. 15% auftreten, wobei die Fließeigenschaften von der Zusammensetzung des Stoffes und der Art der Fasern abhängen.Procedure of the above Kind are used in plants for the processing of fiber material, especially of waste paper. In the course of such systems, it is often necessary to Fibrous material in a thickened form by a working under positive pressure Treat high temperature processes. The pressurized ones must be used Devices are sealed against the environment. Particular difficulties arise at the openings from which the pulp emerges from the apparatus. Unlike fluids that flow well cannot be reliably measured by a pressure Remove normal throttle point. Rather, it is necessary to find a suitable one Conveyor to use that the thickened substance from the higher to the transported lower pressure. The problems mentioned can already occur at Fibers with a solids content of about 15% occur, the Flow properties from the composition of the fabric and the type of fibers depend.

Bekanntlich arbeiten solche Fördervorrichtungen mit einem Zellenrad oder einer taktweise betriebenen Schleuse und sind so in der Lage, die Räume unterschiedlichen Drucks gegeneinander abzudichten.As is known, such conveyors work with a cellular wheel or one intermittently operated lock and are thus able to differentiate the rooms Pressure to seal against each other.

Solche Lösungen mit Zellenrad oder anderen Schleusen sind aufwendig und verschleißgefährdet. Es hat sich gezeigt, daß die verwendeten Fördervorrichtungen bei den genannten Stoffen ihre Aufgabe nicht immer gut erfüllen können. Der Grund dafür liegt in der Ungleichmäßigkeit des Stoffes, also einer gewissen Brockigkeit, die verständlicherweise die Funktion erschwert. Auch ist das Regelverhalten für die Fördermenge in solchen Fördervorrichtungen ungünstig, da ein zu schnelles Fördern den Verlust des Druckmediums erhöht, zudem noch die vorgeschaltete Hochtemperaturbehandlung negativ beeinflußt und ein zu langsames Fördern zur Verstopfung der Überdruck-Anlage führen kann, was als überaus unerwünschte Form der Abdichtung anzusehen ist.Such solutions with cellular wheel or other locks are complex and at risk of wear. It has been shown that the conveyor devices used cannot always do their job well with the substances mentioned. The reason for this lies in the unevenness of the material, that is, a certain brokenness that understandably the function complicates. The control behavior is also for the Conveying volume in such conveying devices is unfavorable because the conveying is too fast Loss of print media increased, as did the upstream one High temperature treatment negatively affected and too slow conveying to Blockage of the overpressure system can result in what is considered an extremely undesirable form the seal can be seen.

Ferner sind aus dem Stand der Technik unterschiedliche Förder vorrichtungen bekannt, die sowohl Förderschnecken als auch Dichtkörper am Ende der Förderstrecke aufweisen.Furthermore, different funding is available from the prior art devices known that both screw conveyors and Have sealing body at the end of the conveyor line.

Aus der DD-PS 13 23 89 ist eine derartige Vorrichtung bekannt, die allerdings aus einem Raum niedrigeren Druckes in einen Raum höheren Druckes fördert, wobei die am Ende der Vorrichtung an geordnete Klappe das Einströmen von Gas aus dem Raum höheren Druckes in den Raum niedrigeren Druckes verhindern soll.Such a device is known from DD-PS 13 23 89, which, however, from a room of lower pressure into a room promotes higher pressure, which at the end of the device orderly flap the inflow of gas from the room higher Prevent pressure in the room of lower pressure.

Das DE-GM 85 90 051 betrifft eine Fördervorrichtung mit einer Förderschnecke, wobei am Ende eine Entwässerungszone vorgesehen ist. Um die Entwässerung des Fördergutes zu gewährleisten, sind Gegendruckelemente vorgesehen.DE-GM 85 90 051 relates to a conveyor device with a Screw conveyor, with a drainage zone provided at the end is. To ensure the drainage of the material to be conveyed Counter pressure elements provided.

Nach der DE-OS 42 32 684 wird die Abdichtung zwischen zwei Räumen, die durch die Fördervorrichtung verbunden sind, durch einen Stoffpfropfen erreicht, der durch die unterschiedliche Steigung der Förderschnecke erzeugt wird.According to DE-OS 42 32 684, the seal between two rooms, which are connected by the conveyor, by a Fabric plug achieved by the different Slope of the screw conveyor is generated.

Die DE-OS 21 08 911, DE-OS 23 63 405 und DE-OS 27 56 737 zeigen jeweils eine Verschließvorrichtung in Form eines Kegelstumpfes am Ende eines Schneckenförderers.DE-OS 21 08 911, DE-OS 23 63 405 and DE-OS 27 56 737 show each a closing device in the form of a truncated cone at the end of a screw conveyor.

Durch die Erfindung soll die Aufgabe gelöst werden, ein Verfahren zu schaffen, mit dem aus einem Raum höheren Druckes gleichmäßig und zuverlässig der darin befindliche eingedickte Faserstoff heraustransportiert werden kann und gleichzeitig eine gute Abdichtung zwischen dem unter höherem Druck stehenden Raum und dem sich anschließenden unter geringerem Druck erfolgen kann.The object of the invention is to create a method with which from a room of higher pressure, the one inside is evenly and reliably Thickened fiber can be transported out and at the same time a good one Sealing between the room under higher pressure and the itself subsequent can be done under lower pressure.

Diese Aufgabe wird durch die Kennzeichen des Anspruchs 1 vollkommen gelöst.This object is completely achieved by the characterizing part of claim 1.

Die Vorrichtungsansprüche 11 bis 18 geben vorteilhafte Vorrichtungen zur Durchführung des Verfahrens an.The device claims 11 to 18 give advantageous devices for Implementation of the procedure.

Mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens wird der Strom des eingedickten Faserstoffs zuverlässig unter Gegendruck gehalten, da nämlich der Dichtkörper den Stoffpfropfen abstützt. Aus der Förderzone wird der Stoff in die Kompressionszone gebracht und dort stark kompaktiert. Je nach Ausführung und Betriebsbedingungen kann die Pfropfenbildung des Faserstoffes auch bereits in der Förderzone, also zwischen den Förderelementen einsetzen. In der Kompressionszone findet der Transport hauptsächlich durch den aus der Förderzone nachdrückenden Stoff statt. Das Förderorgan der Förderzone wird mit Vorteil auf den maximalen Durchsatz ausgelegt, da mit Hilfe des erfindungsgemäß eingesetzten Dichtkörpers auch dann eine gute Propfenbildung gewährleistet ist, wenn die anfallende Stoffmenge geringer ist. Wenn z. B. der Stoffstrom, aus welchen Gründen auch immer, geringer wird, wird sich der Dichtkörper bei Vorliegen einer konstanten Kraft gegen die Austrittsrichtung des Stoffes bewegen und dadurch auch bei kleinerer Menge oder gar Stoffausfall eine zuverlässige Dichtung an dieser Stelle ermöglichen. With the help of the method according to the invention, the flow of the thickened Fibrous material reliably held under counter pressure, because the sealing body Fabric plug supported. The material is brought from the conveying zone into the compression zone and heavily compacted there. Depending on the version and operating conditions, the Grafting of the fibrous material also in the conveying zone, that is between the Use conveyor elements. In the compression zone, the transport mainly takes place through the material pressing out of the production zone instead. The funding body of the production zone is advantageously designed for the maximum throughput, since with the help of the invention used sealing body is also a good plug formation is guaranteed if the amount of substance is less. If e.g. B. the material flow, for what reasons whatsoever, the sealing body becomes smaller when there is a constant Move force against the direction of exit of the fabric and thereby also with smaller ones Amount or even loss of material enable a reliable seal at this point.

Eine Verbesserung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist möglich durch eine Relativbewegung des Dichtkörpers und des durchtretenden Faserstoffs. Dabei ergibt sich eine Reibung zwischen Stoff und Dichtkörper, die zu einer Vergleichmäßigung und damit besseren Abdichtung in der Austrittsöffnung führt.An improvement of the method according to the invention is possible through a Relative movement of the sealing body and the fiber material passing through. It follows a friction between the fabric and the sealing body, which leads to an equalization and thus leads to better sealing in the outlet opening.

Die Erfindung und ihre Vorteile werden erläutert anhand von Zeichnungen. Dabei zeigtThe invention and its advantages are explained with reference to drawings. It shows

Fig. 1 eine geeignete Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens; . Figure 1 shows a suitable apparatus for carrying out the method according to the invention;

Fig. 2 einen Dichtkörper im Detail; Figure 2 shows a sealing body in detail.

Fig. 3 schematisch: Vorrichtung mit abgeschwenktem Stopfrohr. Fig. 3 schematically: device with the stuffing tube pivoted away.

In Fig. 1 ist in Seitenansicht geschnitten, grob schematisch, eine Fördervorrichtung 3 gezeigt, und zwar am Beispiel eines Schneckenförderers.In Fig. 1 is cut in a side view, very schematically shown a conveying device 3, and using the example of a screw conveyor.

Das Verfahren wird an einem typischen Beispiel dargestellt, bei dem in dem ersten Raum 1 ein Überdruck von ca. 1,7 bar gegenüber der Umgebung, dem zweiten Raum 2, herrscht. In dem ersten Raum 1 befindet sich eingedickter, ca. 130°C heißer Altpapierfaserstoff S mit einem Feststoffgehalt von 20 bis 25%. Bekanntlich ist ein solcher Stoff krümelig oder brockig. Das erfindungsgemäße Verfahren findet nun wie folgt statt:
Der Stoff S gelangt durch die Einfüllöffnung 9 in die Förderzone 5 der Fördervorrichtung 3. Diese arbeitet mit einer Förderschnecke 7 in einem im wesentlichen geschlossenen, hier teils zylindrischem, teils konischem Gehäuse 8, wobei die Schnecke mit Förderelementen 10, z. B. Wendeln, versehen ist. Nach Durchlaufen der Förderzone 5 gelangt der Stoff in die Kompressionszone 6, die spätestens dort beginnt, wo die Förderelemente 10 enden und sich ein Stopfrohr 13 anschließt. Die Füllung der Vorrichtung mit Stoff ist durch die Linien 12 bzw. 12′ angedeutet, wobei gemäß der Linie 12 sich der Pfopfen 11 bereits im letzten Abschnitt der Förderschnecke 7 bildet und gemäß 12′ erst im Stopfrohr 13. In der Kompressionszone 6 bildet oder verdichtet sich der Propfen 11 dadurch, daß aus der Förderzone 5 Stoff nachgeführt wird. Das Stopfrohr 13 ist hier zylindrisch, kann aber auch konisch sein. An der Austrittsöffnung befindet sich der Dichtkörper 4. In dem Zwischenraum zwischen Dichtkörper 4 und der Austrittsöffnung bildet sich hier eine ringförmige Durchtrittsfläche für den Stoff S′. An dieser Stelle kann der Faserstoff die Form eines Dichtkragens annehmen, der sich ständig herausschiebt. Die Kraft F ist durch einen Pfeil angedeutet.The method is illustrated using a typical example in which there is an overpressure of approximately 1.7 bar in the first room 1 compared to the surroundings, the second room 2 . In the first room 1 there is thickened, about 130 ° C hot waste paper fiber S with a solids content of 20 to 25%. Such a substance is known to be crumbly or crumbly. The method according to the invention now takes place as follows:
The substance S passes through the filling opening 9 into the conveying zone 5 of the conveying device 3 . This works with a screw conveyor 7 in a substantially closed, here partly cylindrical, partly conical housing 8 , the screw with conveyor elements 10 , for. B. coils is provided. After passing through the conveying zone 5 , the material enters the compression zone 6 , which begins at the latest where the conveying elements 10 end and a stuffing tube 13 connects. The filling of the device with fabric is indicated by lines 12 and 12 ', respectively, according to line 12 , the plug 11 already forms in the last section of the screw conveyor 7 and according to 12 ' only in the stuffing tube 13 . In the compression zone 6 forms or condenses the plugs 11 in that material 5 is tracked from the production zone. The stuffing tube 13 is cylindrical here, but can also be conical. The sealing body 4 is located at the outlet opening. In the space between the sealing body 4 and the outlet opening, an annular passage surface for the substance S 'is formed here. At this point, the fibrous material can take the form of a sealing collar that constantly slides out. The force F is indicated by an arrow.

In Fig. 2 ist ein kegelstumpfförmiger Dichtkörper 4 etwas genauer dargestellt, insbesondere der Winkel (alpha) zwischen der Oberfläche 14 und der Achse des Dichtkörpers 4. Die Oberfläche 14 kann - wie bereits erwähnt - aufgerauht sein, um im Kontakt mit dem austretenden Stoff S′ eine gewisse Homogenisierung zu erreichen, wodurch die Dichtwirkung verbessert werden kann. Dieser Effekt kann verstärt werden, indem zusätzlich der Dichtkörper 4 in Rotation versetzt wird. Es ist auch möglich, die Rauhigkeit der Oberfläche 14 so zu gestalten, daß Riefen 15 gebildet werden, die eine Umlenkung des Stoffes dadurch bewirken, daß sie nicht in axialer Richtung verlaufen sondern schräg in einem Winkel (beta) dazu.A truncated cone-shaped sealing body 4 is shown in more detail in FIG. 2, in particular the angle (alpha) between the surface 14 and the axis of the sealing body 4 . The surface 14 can - as already mentioned - be roughened in order to achieve a certain homogenization in contact with the exiting substance S ', whereby the sealing effect can be improved. This effect can be increased by additionally setting the sealing body 4 in rotation. It is also possible to design the roughness of the surface 14 in such a way that grooves 15 are formed which cause the material to be deflected by the fact that they do not run in the axial direction but at an angle (beta) to it.

Zur Erleichterung der Reinigungs- oder Wartungsarbeiten kann das Stopfrohr 13 seitlich abschwenkbar sein, und zwar so, daß der Pfropfen 11 darinnen verbleibt (Fig. 3). Nach dem Schließen und beim Wiederanfahren steht dann der Pfropfen 11 sofort wieder zum Abdichten zur Verfügung, muß also nicht erst gebildet werden. Damit ist das Wiederanfahren fast ohne Dampfverlust möglich.In order to facilitate cleaning or maintenance work, the stuffing tube 13 can be pivoted sideways, in such a way that the plug 11 remains inside ( FIG. 3). After closing and when restarting, the plug 11 is then immediately available for sealing again, so it does not have to be formed first. This means that restarting is possible with almost no loss of steam.

Claims

1. A method for the controlled transport of thickened fibrous material (S) from a pressurized first space ( 1 ) into a second space ( 2 ) in which there is a pressure which is at least 0.2 bar lower with a conveying device ( 3 ) for discharge of the thickened fibrous material (S) from this space ( 1 ), characterized in that
that the conveying device ( 3 ) is designed in such a way that it conveys at least through a conveying zone ( 5 ) into a subsequent compression zone ( 6 ) and then the fiber material compressed in this way in the form of a plug with an annular cross section doses into the second space ( 2 ) is carried out.

2. The method according to claim 1, characterized, that the thickened fibrous material (S) has a solids content of at least 15% having.

3. The method according to claim 1 or 2, characterized, that the thickened fibrous material (S) consists predominantly of waste paper and water.

4. The method according to claim 1 or 2, characterized, that the thickened fiber (S) predominantly from freshly boiled pulp and There is water.

5. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that there is a temperature above 100 ° C in the pressurized first space ( 1 ).

6. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the fiber plug ( 11 ) in the conveyor ( 3 ) with the aid of a screw conveyor ( 7 ) and a maximum 2 meter long compression zone ( 6 ) is formed.

7. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the fiber plug ( 11 ) in the conveyor ( 3 ) with the aid of a screw conveyor ( 7 ) and a minimum 0.1 meter long compression zone ( 6 ) is formed.

8. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that a sealing body ( 4 ) with an adjustable force (F) is pressed against the fiber plug ( 11 ), the size of which depends on the excess pressure in the first space ( 1 ).

9. The method according to claim 8, characterized in that the force (F) is proportional to the excess pressure in the first space ( 1 ).

10. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the emerging substance (S ') relative to the sealing body ( 4 ) has a peripheral speed of at least 0.1 m / sec.

11. Conveying device for carrying out the method according to one of claims 1 to 10, characterized in that it has a substantially closed housing ( 8 ) with a filling opening ( 9 ) and a round outlet opening and one in the housing ( 8 ) rotatable by a motor Screw conveyor ( 7 ) whose conveyor element ( 10 ) ends at a distance of at least 0.1 m in front of the outlet opening and that the sealing body ( 4 ) which is displaceable against the emerging fiber stream (S ') has a conical or frustoconical shape and is thus attached that its diameter increases in the conveying direction, means being provided to press the sealing body against the outlet opening with an adjustable force (F).

12. Conveying device according to claim 11, characterized in that the conveying element ( 10 ) ends at a distance of a maximum of 2 m before the outlet opening.

13. Conveyor device according to claim 11 or 12, characterized, that the maximum sealing body diameter is larger than that of Outlet opening.

14. Conveying device according to claim 11, 12 or 13, characterized in that the conical surface of the sealing body ( 4 ) has an angle (alpha) of 15 to 45 ° to the axis.

15. Conveying device according to claim 11, 12, 13 or 14, characterized in that the sealing body ( 4 ) is rotatably driven about its axis.

16. Conveying device according to one of claims 11 to 15, characterized in that the sealing body ( 4 ) has a surface ( 14 ) with a roughness of 0.1 to 2 mm roughness.

17. Conveying device according to one of claims 11 to 16, characterized in that the sealing body ( 4 ) has grooves ( 15 ) with a direction which extends obliquely to the axis at an angle (beta) of over 10 °.

18. Conveying device according to one of claims 11 to 17, characterized in that a region of the housing ( 8 ) between the end of the conveying element ( 10 ) and the outlet opening is designed as a stuffing tube ( 13 ) and can be pivoted sideways or downward with the rest of the housing ( 8 ') connected is.