AT15733U1 - Vorrichtung zur Entwässerung von Feststoffen - Google Patents

Abstract

Vorrichtung zur Entwässerung von pressbaren Feststoffen, insbesondere Biomasse, wie Holzhackschnitzel oder dergleichen Materialien, bestehend aus einer rotierenden, äußeren perforierten Trommel (1) mit darin ausgebildeter, rotierender Innen-Trommel (2), einem Grundrahmen (3) zur Aufnahme von Vorrichtungen und Presskräften mit integrierter Wasser-Abführvorrichtung, einer Befüllvorrichtung (4), einer beweglich gelagerten Anpressvorrichtung (5), sowie einer Entleervorrichtung (6), wobei die Materialzuführung zwischen die rotierende und hinsichtlich ihrer Rotationsachse achsparallel verlaufende, vorzugsweise kreisförmige, äußere perforierte Trommel (1) und die vorzugsweise kreisförmige, innere Trommel (2) mit wahlweise glatter oder strukturierter Oberfläche, mittels der Befüllvorrichtung (4) vorzugsweise kontinuierlich realisiert ist, wobei die anschließende Komprimierung und / oder Entwässerung des Eingangsmaterials in Folge der rotatorischen Vorschubbewegung der äußeren und inneren Trommel (1, 2), in Wechselwirkung mit der beweglich gelagerten Anpressvorrichtung (5), welche über eine vorgespannte Schwinge mit Drehpunkt und der daran befestigten inneren Trommel (2), sowie den bezogen auf die vertikale Mittelachse der beiden Trommeln entstehenden, verjüngenden Pressspalt und Pressdruck zwischen der äußeren und inneren Trommel, wobei das herausgepresste Wasser aus der perforierten äußeren rotierenden Trommel in die Wasser- Abführvorrichtung (8) abfließt, ausgebildet ist.

Description

Beschreibung [0001] Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Komprimierung und / oder Entwässerung von Biomasse oder dergleichen Feststoffen.

[0002] Die Entwässerung und Trocknung von Hackschnitzeln oder sonstiger Feststoffe ist zur Verbesserung der Lagerfähigkeit und des Heizwertes, sowie im Bereich von Biomasse zur Weiterverarbeitung zu Pellets oder dergleichen Agglomeration erforderlich. Je geringer der Feuchtigkeitsgehalt von Biomasse- bzw. holzartigen Feststoffen ist, desto höher ist dessen spezifischer Heizwert. Beispielsweise kann es bei der Lagerung von Hackgut mit sehr hohem Feuchtigkeitsgehalt zur Bildung von Schimmelpilzen oder Mikroorganismen kommen, welche die Qualität und Lagerfähigkeit des Hackgutes negativ beeinflussen. Aus vorgenannten Gründen sind Vorrichtungen zur Entwässerungen in einer Vielzahl von Industriebereichen ersetzbar.

[0003] Vorrichtungen zur Entwässerung von pressbaren Feststoffen, sind in unterschiedlichen Ausführungen mit thermischen, verfahrenstechnischen und mechanischen Verfahren bekannt.

[0004] In DE 102006009778 B4 ist ein verfahrenstechnisches Verfahren beschrieben, welches einen erwärmten Trocknungsluftstrom über Belüftungsrohre zur Trocknung von Feststoffen anwendet. Hierbei werden die zu trocknenden Holzhackschnitzel zu einer Holzhackschnitzelmiete über den bodenseitig angeordneten Belüftungsrohren aufgeschüttet.

[0005] In DE102008056739 A1 wird ein thermisches Verfahren mittels Bandtrockner vorgestellt. Hierbei wird das zu trocknende Gut über luftdurchlässige Trocknungsbänder durch einen mit Heißluft durchströmten Bereich gefördert.

[0006] Der Energieaufwand zur Trocknung ist durch die genannten thermischen Verfahren sehr hoch. Des Weiteren ist man bei verfahrenstechnischen, wärmeabhängigen Verfahren an die Verfügbarkeit einer ausreichenden Menge an nutzbarer Wärmeenergie, wie sie beispielsweise als Abwärme in Kraftwerken auftritt, gebunden. Daraus resultieren Einschränkungen in der Wahl des Betriebsortes und in der Mobilität dieser Vorrichtungen, sowie dem hieraus resultierenden Anlageninvestment.

[0007] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine mechanische Vorrichtung und ein Verfahren zur Entwässerung von pressbaren Feststoffen, insbesondere feuchter Biomasse, wie beispielsweise Holzhackschnitzel, Rinde oder dergleichen Materialien, zu entwickeln, welches ohne zusätzliche Wärmeenergie auskommt. Darüber hinaus wird ein kontinuierlicher Kompri-mierungs- und/ oder Entwässerungsprozess angestrebt.

[0008] Diese Problemstellung wird gemäß der nachfolgend beschriebenen Erfindung mittels einer Vorrichtung zur Komprimierung und Entwässerung von Biomasse oder dergleichen Feststoffen, nachstehend auch Eingangsmaterial genannt, erreicht, welche nachstehend beschrieben ist: [0009] Die besagte Vorrichtung wird durch eine Befüllvorrichtung (4), bestehend aus einer Zuführschnecke oder Vibrationsfördereinrichtung, sowie einem Grundrahmen (3) zur Aufnahme der Vorrichtungen und Presskräfte, sowie der Wasser- Abführvorrichtung (8), einem Pressmechanismus, bestehend aus einer rotierenden äußeren, perforierten Trommel (1), mit darin ausgebildeter vorzugsweise achsparallel laufender, wahlweise angetriebener, rotierender inneren Trommel (2), einer vorgespannten oder gewichtbelasteten Anpressvorrichtung (5) mit einseitig gelagerter Schwinge zur Aufnahme der inneren Trommel, sowie einem sich hieraus ergebenden Pressspalt zwischen innerer Trommel (2) und äußerer, perforierter Trommel (1) und einer Entleervorrichtung (6), vorzugsweise bestehend aus einer Förderschnecke, realisiert.

[0010] Durch die Volumenkomprimierung und den sich verjüngenden, einstellbaren Pressspalt zwischen der inneren Trommel (2) und der perforierten äußeren Trommel (2) kommt es zu einer mechanischen Volumenkomprimierung und Verdrängung des freien Wassers innerhalb des feuchten Eingangsmaterials. Der Entwässerungsgrad kann hierbei u.a. durch den Pressspalt und die Vorspannung der Anpressvorrichtung (5) eingestellt werden. Der Materialtransport innerhalb des Pressmechanismuses erfolgt durch einen gleichgerichteten Vorschub der inneren Trommel (2) und der äußeren, perforierten Trommel (1) mittels eines gemeinsamen oder einer separaten Antriebsvorrichtung (7) zur Realisierung des jeweiligen Trommelvorschubs. Nach der Kompression und / oder Entwässerung des Eingangsmaterials wird das vorbenannte Material durch den Vorschub der vorbenannten Trommeln (1,2) aus dem Pressspalt in Richtung der Entleervorrichtung (6) gefördert. Die Entleervorrichtung (6) besteht vorzugsweise aus einer Förderschnecke oder wahlweise einem Kettenförderer zur Weiterleitung des Materials bspw. in ein Sammelbehältnis oder zu nachgeschalteten Förderwegen bzw. Pufferlagern.

[0011] Das innerhalb des Pressvorgangs ausgepresste Wasser fließt durch das perforierte, d.h. gelochte Mantelblech der äußeren Trommel (1) und die innerhalb des Grundrahmens (3) befindliche Wasser- Abführvorrichtung (8), welche vorzugsweise aus einer Anzahl von Leitblechen besteht, aus dem Bauraum der erfindungsgemäßen Maschine in Richtung eines gesonderten Abführ- oder Lagerbehältnisses.

[0012] Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird mit Hilfe der Figuren 1 und 2 dargestellt. Es zeigen: [0013] Figur 1: Eine rotierende, äußere perforierte Trommel mit integrierter innerer Trommel und Anpressvorrichtung, eine Befüll- und Entleervorrichtung, sowie einem Grundrahmen mit hierauf befestigter Antriebsvorrichtung in isometrischer Ansicht.

[0014] Figur 2: Eine rotierende, äußere perforierte Trommel mit Stützringen zur Aufnahme der

Presskräfte, eine beispielhafte Wasser- Abführvorrichtung, sowie eine Ritzel -Rad Kombination zur Drehmomentübertragung in der Seitenansicht.

[0015] Figur 1 zeigt eine rotierende, äußere perforierte Trommel (1), mit integrierter innerer Trommel (2), der sogenannten Innentrommel, einen Grundrahmen (3) zur Aufnahme der Vorrichtung und Presskräfte, mit einer darauf befestigten, beweglichen Anpressvorrichtung (5), welche über eine vorgespannte Schwinge mit seitlichem Drehpunkt und der daran befestigten inneren Trommel ausgebildet ist, sowie eine Befüllvorrichtung (4) zur Materialzuführung, sowie deren geometrische Anordnung innerhalb der Kreisfläche der äußeren, perforierten Trommel (1) und eine Entleervorrichtung, sowie eine Antriebsvorrichtung zur Umsetzung der gleichgerichteten, rotatorischen Bewegung der äußeren- und inneren Trommel (1,2).

[0016] Figur 2 zeigt die äußere, perforierte Trommel (1) mit den jeweiligen Stützringen (9) zur Aufnahme der Presskräfte, die Elemente zur Übertragung des Drehmoments von der Antriebsvorrichtung (7) auf die äußere, perforierte Trommel (1), vorzugsweise als Ritzel- Rad Kombination (10), sowie eine beispielhafte Ausführung der Wasser- Abführvorrichtung (8).

Claims (8)

Ansprüche

1. Vorrichtung zur Entwässerung von pressbaren Feststoffen, insbesondere Biomasse, wie Holzhackschnitzel oder dergleichen Materialien, bestehend aus einer rotierenden, äußeren perforierten Trommel mit darin ausgebildeter, rotierender Innen- Trommel, einem Grundrahmen zur Aufnahme von Vorrichtungen und Presskräften mit integrierter Wasser- Abführvorrichtung, einer Befüllvorrichtung, einer beweglich gelagerten Anpressvorrichtung, sowie einer Entleervorrichtung, dadurch gekennzeichnet, dass die Materialzuführung zwischen die rotierende und hinsichtlich ihrer Rotationsachse achsparallel verlaufende, vorzugsweise kreisförmige, äußere perforierte Trommel (1) und die vorzugsweise kreisförmige, innere Trommel (2) mit wahlweise glatter oder strukturierter Oberfläche, mittels der Befüllvorrichtung (4) vorzugsweise kontinuierlich realisiert ist, wobei die anschließende Komprimierung und / oder Entwässerung des Eingangsmaterials in Folge der rotatorischen Vorschubbewegung der äußeren und inneren Trommel (1, 2), in Wechselwirkung mit der beweglich gelagerten Anpressvorrichtung (5), welche über eine vorgespannte Schwinge mit Drehpunkt und der daran befestigten inneren Trommel (2), sowie den bezogen auf die vertikale Mittelachse der beiden Trommeln entstehenden, verjüngenden Pressspalt und Pressdruck zwischen der äußeren und inneren Trommel, wobei das herausgepresste Wasser aus der perforierten äußeren rotierenden Trommel in die Wasser- Abführvorrichtung abfließt, ausgebildet ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Vorschub der äußeren, perforierten Trommel (1) mittels eines separaten rotatorischen Antriebes (7), vorzugsweise eines elektrischen oder wahlweise hydraulischen Antriebs, sowie einer separaten rotatorischen Antriebseinheit zur Umsetzung der Rotationsbewegung für die innere Trommel (2), vorzugsweise eines elektrischen oder wahlweise hydraulischen Antriebs, hinsichtlich ihrer Rotationsrichtung in gleichgerichteter Form ausgeführt ist.

3. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das komprimierte und / oder entwässerte Eingangsmaterial durch die Vorschubbewegung der inneren und äußeren Trommel (1, 2) in Richtung der Entleervorrichtung (6) gelangt, welche sich hinsichtlich ihrer geometrischen Position innerhalb der Kreisfläche der äußeren Trommel (1) befindet und vorzugsweise als Förderschnecke oder Kettenförderer ausgeführt ist.

4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorspannung der Anpressvorrichtung (5) zusätzlich zu einer gewichtsbelasteten Vorspannung mittels einer hydraulischen Vorspaneinheit, vorzugsweise bestehend aus hydraulischen Arbeitszylindern und einem hydropneumatischen Speicher und/ oder einer mechanischen Federvorspannung ausgeführt ist.

5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehmomentübertragung zwischen der Antriebsvorrichtung (7) und der äußeren, perforierten Trommel (1) mittels eines Zahnrades, vorzugsweise als Ritzel - Rad Kombination (10) ausgebildet ist.

6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die rotatorische Bewegung der inneren Trommel (2) und äußeren, perforierten Trommel (1) mittels einer gemeinsamen Antriebsvorrichtung, wobei wahlweise der Antrieb der inneren Trommel (2) oder der äußeren, perforierten Trommel (1) mittels eines Kettentriebs ausgebildet ist.

7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die innere Trommel (2) hinsichtlich ihrer geometrischen Gestalt als rotierendes Polygon ausgestaltet ist.

8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzliche Stützringe (9), zur Aufnahme der Presskräfte entlang des äußeren Umfangs der äußeren, perforierten Trommel (1) in den Grundrahmen (3) integriert sind.