AT409108B

AT409108B - Schneckenpresse zum abtrennen von flüssigkeiten aus feststoff-flüssigkeits-mischungen, insbesondere faserstoffsuspensionen

Info

Publication number: AT409108B
Application number: AT0074996A
Authority: AT
Inventors: Peter Dipl Ing Dr Scheucher; Rudolf Ing Stadlauer
Original assignee: Andritz Ag Maschf
Priority date: 1996-04-25
Filing date: 1996-04-25
Publication date: 2002-05-27
Also published as: DE19715173A1; SE9701507D0; FI971701A; NO313745B1; CA2203335C; FI971701A0; FI122259B; US5857406A; ATA74996A; NO971893L; NO971893D0; SE515591C2; CA2203335A1; SE9701507L; DE19715173C2

Description

Die Erfindung betrifft eine Schneckenpresse zum Abtrennen von Flüssigkeiten aus Feststoff- Flüssigkeits-Mischungen, insbesondere Faserstoffsuspensionen, mit einem mit Flüssigkeitsdurch- tritten versehenen Mantel, der insbesondere in Segmente aufgeteilt ist, einer darin rotierenden Schnecke, einer, vorzugsweise hohl ausgebildeten, Welle und einem Suspensionszulaufbereich
Bei der Entwässerung von Suspensionen mit niedrigen Konsistenzen ist eine grosse Entwässe- rungsleistung im Einlaufbereich einer Schneckenpresse nur bei sehr kleinen Drücken möglich. Bei etwas höherem Druck wird der Stoff, insbesondere bei Faserstoffsuspensionen, von der Innenseite auf die Sieböffnungen gedrückt und damit die Entwässerung behindert.

Nach dem ersten Druckan- stieg fliesst das Filtrat nicht mehr aus allen Sieblöchern, sondern nur mehr aus jenen, die vom vorbeidrehenden Schneckenflügel gerade freigeputzt wurden. Bei einem weiteren Druckanstieg kann der Schneckenflügel infolge des notwendigen Spaltes zwischen Flügel und Sieb das Sieb überhaupt nicht mehr freiputzen, ausser es liegen vor dem Flügel bereits trocknere Stoffasern, die den Spalt überbrücken. Die verlegte Siebfläche ist dann für die Entwässerung verloren. Bei den bekannten Stoffzufuhrkasten am Schneckenanfang beginnt bei steigendem Druck der Siebkorb am Schneckenanfang beginnend in Richtung Schneckenende zuzulegen. Die GB 357 873 A (Hartner) zeigt eine Schneckenpresse mit mehreren Zuführstutzen oder verschiebbarer Zuführung. Der Mantel der Schneckenpresse ist jedoch nicht in Segmente geteilt.

Weiters ist hier nur eine Zufüh- rung an einer Position beschrieben, die sich nicht über eine entsprechende Länge erstreckt. Mit dieser Ausgestaltung kann somit keine gleichmässige Verteilung der Suspension erzielt werden und somit arbeitet die Schneckenpresse auch ungleichmässig.

Die Erfindung hat das Ziel auch für niedrige Suspensionszulaufkonsistenzen eine Schnecken- presse zu schaffen, die eine hohe Entwässerungsleistung aufweist und einfach an geänderte Stoffeingangbedingungen anpassbar ist
Sie ist daher dadurch gekennzeichnet, dass sich der Suspensionszulaufbereich über mehrere Mantelsegmente erstreckt und in seiner Lage und/oder Länge veränderbar ist.

Dadurch wird die Anpassung des Suspensionszulaufbereichs an die erforderlichen Entwässerungsbedingungen bei geänderten Stoffeingangsbedingungen ermöglicht, wobei ein oben liegender Suspensionszulaufbe- reich, der als Schlitz ausgeführt sein kann, wenn er sich über mehrere Siebkörbe erstreckt, ein gleichmässiges Füllen der Schnecke über eine grössere Länge und eine noch bessere Druckvertei- lung ermöglicht
Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass der Suspensi- onszulaufbereich erst in einem vom Schneckenanfang in Transportrichtung der Suspension ent- fernten Mantelsegment beginnt Wenn der aktive Suspensionszulaufbereich, d. h. der freie Zulauf- querschnitt, erst nach dem ersten Bereich am Schneckenanfang beginnt, muss der zugeführte Stoff im Schneckenkanal zurückströmen.

Durch den entstehenden Druckverlust kann am Schneckenbe- ginn ein ganz geringer Druck erreicht werden, wodurch in diesem Bereich auf jeden Fall eine Entwässerung stattfindet. Es entstehen daher bereits am Schneckenanfang trockenere Fasern vor der Schneckenwendel, die das Freiputzen des Siebes vom Anfang weg bewerkstelligen.

Eine günstige Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die einzelnen Mantelsegmente der Schnecke austauschbar vorgesehen sind. Durch die Austauschbarkeit der Segmente sowohl mit Suspensionszufuhröffnung, als auch ohne Suspensionszufuhröffnung, kann der Suspensionszulaufbereich sowohl in seiner Lage, als auch in seiner Länge optimal an die erforderlichen Entwässerungsbedingungen angepasst werden. Es wird dadurch auch eine einfache Möglichkeit gegeben, bei grösserer Änderung der Stoffzufuhrbedingungen die Suspensionszufuhr kurzfristig und ohne längere Betriebsstillstände an diese geänderten Bedingungen anzupassen.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass der Ein- laufschlitz des Suspensionszulaufbereiches mit mindestens einem Element zur Veränderung des freien Zulaufquerschnitts ausgestattet ist, der als Schieber vorgesehen sein kann. Auch können in diesem Bereich Bleche eingelegt oder Klappen verwendet werden Dadurch lässt sich eine Ände- rung des Ortes und der Länge der Suspensionszufuhr in geringem Rahmen noch günstiger und kurzfristiger erzielen. Eine Anpassung an geringe Änderungen bzw eine Feinanpassung an die
Stoffzufuhrbedingungen lässt sich somit noch besser ausgleichen.

Eine günstige Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Schnecke im Anfangsbereich der Schneckenwendel an ihrem äusseren Umfang elastische Elemente als Abstrei- fer aufweist, die am Schneckenflügel oder direkt vor dem Schneckenflügel angeordnet sein

können. Dadurch lasst sich der Spalt zwischen Schneckenwendel und Mantel (Siebkorb) besonders gut überbrücken und somit bereits am Schneckenanfang eine gute Entwässerung erzielen, wobei die Siebfläche zur Entwässerung immer wieder freigeputzt wird.

Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist unterhalb des Schneckenmantels min- destens eine Filtratwanne vorgesehen, wobei die Filtratwanne Filtratüberläufe aufweisen kann. Bei Schneckenpressen mit grossem Durchmesser ist allein durch den Höhenunterschied am Sieb auf der unteren Seite ein höherer Druck. Durch das Eintauchen in eine Filtratwanne kann dieser Druckunterschied leicht ausgeglichen werden.

Wird die Filtratwanne in Zonen mit unterschiedlich hohen Filtratüberläufen aufgeteilt, so kann der Druckverlauf besonders günstig an die erforderlichen Entwasserungsdrücke angepasst werden.

Die Erfindung wird nun anhand der Zeichnungen beispielhaft beschrieben, wobei Fig. 1 eine Schneckenpresse gemäss der Erfindung, Fig. 2 einen Schnitt entsprechend Linie 11-11 in Fig. 1, Fig. 3 und Fig. 3a eine Variante der Erfindung, Fig. 4 und Fig. 4a eine weitere Variante der Erfin- dung, Fig. 5 a, b eine Variante der Erfindung und Fig. 6 a, b, c den Druckverlauf gemäss Fig. 5 b und Fig. 7 einen Schnitt gemäss VII-VII in Fig. 1 darstellt.

Fig. 1 zeigt eine Schneckenpresse 1 mit einem (Schnecken-) Mantel 2, der in Segmente 3,3', 3" aufgeteilt ist. Darin rotiert eine Schnecke 4, die auf einer, vorzugsweise hohl ausgebildeten, Welle 5 befestigt ist Die Suspension, z. B. Faserstoffsuspension wird der Schneckenpresse 1 über einen Suspensionszulaufbereich 6 zugeführt. Dieser Suspensionszulaufbereich 6 ist als Verteilkas- ten ausgebildet, der sich in der dargestellten Variante über drei Mantelsegmente 3' erstreckt Dieser oben liegende Suspensionszulaufbereich 6, der als Schlitz ausgeführt sein kann, ermöglicht so ein gleichmässiges Füllen der Schnecke 4 über eine grössere Länge und dadurch eine noch bessere Druckverteilung. Der Suspensionszulaufbereich 6 mit den zugeordneten Mantelsegmenten 3' beginnt nicht direkt am Schneckenanfang 7, sondern erst ein Stück in Transportrichtung versetzt.

Es ist somit noch mindestens ein Mantelsegment 3 ohne Zufuhröffnung am Schneckenanfang 7 vorhanden. Dadurch muss der zugeführte Stoff im Schneckenkanal 8 zurückströmen Durch den entstehenden Druckverlust kann am Schneckenanfang 7 ein ganz geringer Druck erreicht werden, wodurch in diesem Bereich auf jeden Fall eine Entwässerung stattfindet. Es entstehen daher bereits am Schneckenanfang 7 trockenere Fasern vor der Schneckenwendel 9, die das Freiputzen des Siebes vom Anfang weg bewerkstelligen. Um die Schneckenpresse 1 besser an die Betriebs- bedingungen anpassen zu können, sind die Mantelsegmente 3,3' austauschbar vorgesehen, so dass immer der geeignete Ort für die Suspensionszufuhr gefunden werden kann.

Durch die Austauschbarkeit der Segmente 3,3' sowohl mit Suspensionszufuhröffnung (3'), als auch ohne Suspensionszufuhröffnung (3), kann der Suspensionszulaufbereich 6 sowohl in seiner Lage, als auch in seiner Lange optimal an die erforderlichen Entwässerungsbedingungen angepasst werden. Es wird dadurch auch eine einfache Möglichkeit gegeben, bei grösserer Änderung der Stoffzufuhrbedingungen die Suspensionszufuhr kurzfristig und ohne längere Betriebsstillstände an diese geänderten Bedingungen anzupassen
Die Faserstoffsuspension wird bei 10 in den Verteilkasten (Stoffzufuhrbereich) 6 eingebracht.

Das bei der Entwässerung durch den Mantel 2 ablaufende Wasser wird in einer Filtratwanne 11 gesammelt und von dort abgeleitet. Der entwässerte (Faser-) Stoff wird beim Stoffaustrag 12 aus der Schneckenpresse 1 ausgetragen.

Fig. 2 zeigt einen Querschnitt gemäss der Linie 11-11 m Fig 1. Die Stoffzufuhr aus dem Verteil- kasten (Stoffzufuhrbereich) 6 erfolgt im Mantelsegment 3' durch einen Schlitz 13, der durch den Mantel 2 reicht.

Fig. 3 zeigt eine Variante der Schnecke 4, bei der an der Schneckenwendel 9 Abstreifer 14 an- gebracht sind, die mit der Schneckenwendel 9 einen Winkel, vorzugsweise etwa 70 , einschliessen, wobei mehrere Abstreifer 14 am Schneckenanfang 7 vorgesehen sind. Im Fall der dargestellten Doppelschneckenwendel gilt dies für beide Schneckengänge. Fig. 3a zeigt einen Ausschnitt, wobei die Befestigung des Abstreifers 14 an der Schneckenwendel 9 erkennbar ist.

Fig 4 und 4a zeigen eine alternative Möglichkeit eines Abstreifers 15, der direkt vor dem Schneckenflügel (Schneckenwendel) 9 montiert ist Der Abstreifer 15 wird dabei von einem Blech 16 gehalten und mittels eines Dichtringes 17 elastisch an den Mantel 2 angepresst.

Fig. 5 a zeigt schematisch eine Schneckenpresse 1 mit einem Mantel 2 und einem Stoffzufuhr- bereich 6 sowie einem Stoffaustritt 12. Das ausgepresste Wasser wird bei dieser Variante erst in

eine Filtratwanne 18,18', 18" geleitet, von wo es über Filtratüberläufe 19, 19', 19" in die Filtratwan- ne 11 gelangt Bei Schneckenpressen mit grossem Durchmesser ist allein durch den Höhenunter- schied am Sieb 2 auf der unteren Seite ein höherer Druck. Durch das Eintauchen in eine Filtrat- wanne 18,18', 18" kann dieser Druckunterschied leicht ausgeglichen werden. Der Druckverlauf gemäss der in Fig. 5 b dargestellten Ausführung, die einen Schnitt gemäss Linie V-V in Fig. 5 a darstellt, ist in Fig. 6 a, b, c gezeigt. Fig. 6 a stellt dabei den durch den Höhenunterschied wirken- den Innendruck dar.

Fig. 6 b zeigt den in der Filtratwanne 18' erzielbaren Gegendruck. Fig. 6 c zeigt dann die sich einstellende Druckdifferenz, wobei klar erkennbar ist, dass sich durch den in der Filtratwanne 18' erzeugten Gegendruck im Bereich H, der der Höhe der Filtratwanne 18' entspricht, eine konstante Druckdifferenz ergibt.

Claims

Fig. 7 stellt einen Schnitt gemäss Linie VII-VII in Fig. 1 dar und zeigt verschiedene Ausgestal- tungen der querschnittsverengenden Element im Stoffzulaufbereich 6. Es können hier einerseits Bleche 20 zur Abdeckung des Schlitzes 13, Drehklappen 21 zu Einstellung des offenen Quer- schnittes oder Schieber 22 eingesetzt werden. Es können dabei nur einzelne querschnittsverän- dernde Elemente, aber auch mehrere gleichartige oder auch verschiedenartige derartige Elemente verwendet werden PATENTANSPRÜCHE : 1.

Schneckenpresse zum Abtrennen von Flüssigkeiten aus Feststoff-Flüssigkeits-Mischun- gen, insbesondere Faserstoffsuspensionen, mit einem mit Flüssigkeitsdurchtritten verse- henen Mantel, der in Segmente aufgeteilt ist, einer darin rotierenden Schnecke, einer, vor- zugsweise hohl ausgebildeten, Welle und einem Suspensionszulaufbereich, dadurch ge- kennzeichnet, dass sich der Suspensionszulaufbereich (6) über mehrere Mantelsegmente (3') erstreckt und in seiner Lage und/oder Länge veränderbar ist
2. Schneckenpresse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Suspensionszu- laufbereich (6) erst in einem vom Schneckenanfang (7) in Transportrichtung der Suspensi- on entfernten Mantelsegment (3') beginnt
3. Schneckenpresse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die einzelnen Mantelsegmente (3,3') der Schnecke (4) austauschbar vorgesehen sind.
4. Schneckenpresse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Einlauf- schlitz (13) des Suspensionszulaufbereiches (6) mit mindestens einem Element (20,21, 22) zur Veränderung des freien Zulaufquerschnitts (13) ausgestattet ist.
5. Schneckenpresse nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass als Element zur Verän- derung des freien Zulaufquerschnitts (13) mindestens ein Schieber (22) vorgesehen ist.
6. Schneckenpresse nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Schnecke (4) im Anfangsbereich (7) der Schneckenwendel (9) an ihrem äusseren Umfang elastische Elemente (14,15) als Abstreifer aufweist.
7 Schneckenpresse nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die elastischen Ele- mente (14,15) am Schneckenwendel (9) oder direkt vor dem Schneckenwendel (9) ange- ordnet sind.
8. Schneckenpresse nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass unter- halb des Schneckenmantels (2) mindestens eine Filtratwanne (18,18', 18") vorgesehen ist.
9. Schneckenpresse nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Filtratwanne (18, 18', 18") Filtratüberläufe (19,19', 19") aufweist.
10 Schneckenpresse nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Filtratwanne (18, 18', 18") in Zonen mit unterschiedlich hohen Filtratüberläufen (19,19', 19") aufgeteilt ist.