DE1003151B - Vorrichtung zum Ausdruecken von Fluessigkeit aus fluessigkeitshaltigem Gut - Google Patents

Description

DEUTSCHES

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Ausdrücken von Flüssigkeit aus flüssigkeitshaltigem Gut, z. B. aus Kohlenschlamm, mit zwei drehbar gelagerten Walzen, von denen zumindest eine mit einem Spaltsieb zum Durchlassen der ausgepreßten Flüssigkeit ausgestattet ist.

Für die Entwässerung von Kohlenschlamm werden bisher für gewöhnlich Saugfilter verwendet. Der Feuchtigkeitsgehalt des in dieser Weise entwässerten Schlammes beläuft sich auf etwa 25% und ist demnach noch zu hoch, weswegen man ihn einer nachträglichen Trocknung in einer thermischen Trockenanlage zu unterziehen hat.

Bei Anwendung dieser bekannten Methode ist aber der Energieaufwand sehr groß. Weiterhin sind die zu verwendenden Vorrichtungen recht kostspielig; sie beanspruchen viel Raum und verlangen einen starken Aufwand an Instandhaltung und Bedienung. Soll nunmehr der Kohlenschlamm als Ausgangsmaterial für die Herstellung von Koks und Gas dienen, so kann es sein, daß durch die thermische Behandlung die Verkokungs- und Vergasungseigenschaften dieses Ausgangsmaterials beeinträchtigt werden.

Man hat deswegen bereits vorgeschlagen, Kohlenschlamm dadurch zu entwässern, daß man ihn zwischen zwei in entgegengesetzten. Richtungen rotierende Walzen hindurchleitet, die zum Durchlassen des aus dem Kohlenschlamm hinausgedrückten Wassers an der Peripherie mit einem Sieb ausgestattet sind. Beim Rotieren dieser Walzen, wobei diese das zu entwässernde Gut mitführen, wirken senkrecht zu den Siebstäben Kräfte, die bewirken, daß die Siebstäbe sich nahe der Befestigungsstelle leicht biegen, so daß unter Umständen eine Beschädigung der Stabverbindungen auftreten kann. Dies hat zur Folge, daß die Siebe eine sehr kurze Lebensdauer haben. Diese Methode hat daher keine praktische Verwendung gefunden.

Der erwähnte Übelstand läßt sich dadurch vermeiden, daß man erfindungsgemäß das Sieb derart an der Walze anbringt, daß die Verbindungsstäbe des Siebs sich an der von der Walze abgewendeten Seite des Siebs befinden. In dieser Stellung liegt das Sieb dem Mantel der Walze glatt an, und zwar auf breiten, auf der Walze befindlichen Dämmen, die zwischen den zum Abführen von Flüssigkeit vorgesehenen Kanälen vorhanden sind. Bei den üblichen Sieben zum Absieben eines Gutes ist eine derartige Anordnung, bei der die Verbindungsstäbe sich an der äußeren Seite des Siebs befinden, nicht erwünscht, da hier die Siebfläche möglichst glatt beschaffen sein muß. Für den erwähnten Zweck eignet sich jedoch diese Ausführung vorzüglich, indem dann das Aufgabegut besser zwischen den, Walzen hindurchbefördert wird Vorrichtung zum Ausdrücken von Flüssigkeit aus flüssigkeitshaltigem Gut

Anmelder: Stamicarbon N. V., Heerlen (Niederlande)

ίο Vertreter: Dr. F. Zumstein, Patentanwalt,

München 2, Bräuhausstr. 4

Beanspruchte Priorität: Niederlande vom 9. Dezember 1954

Franciscus Marinus van Tillo, Treebeek (Niederlande), ist als Erfinder genannt worden

und sich die Leistung der Vorrichtung daher steigert.

Die Siebstäbe weisen für gewöhnlich einen keilförmigen Querschnitt auf. Die Verbindungsstäbe sind erfindungsgemäß an der breitem Seite der Siebstäbe befestigt. Hierdurch ist die Gefahr des Schadhaftwerdens des Siebs stark verringert.

Das Sieb kann derart angebracht sein, daß die Siebstäbe der Krümmung der Walze folgen. Hierbei können die Verbindungsstäbe oben auf den parallel zu der Achse der Walze verlaufenden Dämmen angebracht sein.

Das Sieb kann aber so angebracht sein, daß die Siebstäbe parallel zu der Achse der Walze laufen. Man stattet dann die Walze in einer quer zu der Achse der Walze verlaufenden Ebene mit Streifen aus, die in den Dämmen vorgesehene Vertiefungen hineinpassen. Die Siebstäbe ruhen dann auf diesen Streifen. Den Dämmen ist eine abgeschrägte Form gegeben, damit das Sieb auch an den Dämmen Wasser durchlassen kann.

Das Sieb setzt sich zusammen aus Segmenten, deren äußere Enden mit Streifen versehen sind, mit denen sie an der Walze befestigt werden.

Vorzugsweise wird den Kanälen eine Form gegeben, bei der, in der Drehrichtung der Walze gesehen, die vordere Wand dieser Kanäle und der HaIbmesser der Walze in einem solchen Winkel zueinander stehen, daß die Wände erst in einigem Abstand unter der Stelle, wo die Walzen gegeneinanderdrücken, eine waagerechte Stellung einnehmen. Nachdem ein Kanal die Druckzone passiert hat, wird die Flüssig-

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keit, die in diesen Kanal gelangt ist, in der von der vorderen Wand und dem Boden des Kanals begrenzten Vertiefung stehenbleiben und nicht — wie dies bei Verwendung radial angebrachter Kanäle "wohl der Fall ist — der Mantelfläche der Walze zufließen. In der Regel wird ein Winkel von 15° genügen, um zu verhüten, daß Flüssigkeit in Richtung auf den Preßrückstand strömt. In dem Augenblick, in dem die vordere Wand in der Horizontalstellung an-Fig. 3 zeigt einen Längsschnitt einer Walze; Fig. 4 zeigt einen Querschnitt dieser Walze;

Fig. 5 zeigt einen Längsschnitt einer abgeänderten Ausführung;

Fig. 6 zeigt einen Querschnitt dieser Ausführung, und

Fig. 7 zeigt eine abgeänderte Ausführung der Walzen.

Eine Walze 1 ist auf einer waagerechten, in

gelangt ist, hat sich die Walze schon um 15° gedreht, 10 Lagern 3 unterstützten Achse 2 befestigt. Die Lager 3 und der Preßrückstand hat sich in dieser Stellung bereits von der Walze gelöst. Vorzugsweise' sind die Kanäle so ausgeführt, daß die vordere Wand und der Boden des Kanals zueinander in scharfem Winkel stehen. Das Bestreben der Flüssigkeit, dem Mantel der Walze zuzuströmen, ist in diesem Falle weit geringer, als wenn die Kanäle rechteckig ausgeführt wären.

Erfindungsgemäß wird eine der Walzen mit dem Antrieb gekuppelt, während die andere frei mitrotieren kann und lediglich diese mit einem Sieb ausgestattet ist. Die siebbelaglose Walze führt dann das Aufgabegut mit, während das Aufgabegut die mit dem Sieb versehene Walze mitführt. Folglich gibt es in der Tangentialrichtung fast keinen Unterschied zwischen der Umfangsgeschwindigkeit der mit dem Sieb ausgestatteten Walze und der Fördergeschwindigkeit des Gutes. Die Abnützung des Siebes ist in diesem Falle nur gering.

A⁷On der angetriebenen Walze wird die Flüssigkeit zu dem Sieb der anderen Walze gedrückt. Dort angelangt, fließt sie durch die Sieböffnungen, ab; gegebenenfalls wird sie an dieser Stelle abgesaugt. Man erzielt nunmehr dadurch, daß man diejenige Walze, die mit dem Antrieb gekuppelt ist, mit Flanschen ausstattet, die die mitlaufende Walze derart einfassen, daß das ausgepreßte Gut, sobald es die Zone höchsten Drucks passiert hat, zwischen den Flanschen der angetriebenen Walze geklemmt bleibt und die Flüssigkeit durch die Öffnungen des auf der anderen Walze angebrachten Siebes abläuft. Die Flüssigkeit und das Festmaterial werden somit getrennt, gleich nachdem das Aufgabegut der Preßwirkung ausgesetzt ist, und unter diesen Umständen wird das gleich nach Durchgang durch die Druckzone expandierende Material fast keine Flüssigkeit aufsaugen. Das zwischen den Flanschen der angetriebenen Walze vorhandene ausgepreßte Gut kann anschließend mittels einer Schabvorrichtung entfernt werden.

Eine noch bessere Wasserabfuhr läßt sich erzielen, wenn man bei Pressen mit waagerecht gestellten Walzenachsen die Achse der mitlaufenden Walze erfindungsgemäß tiefer lagert als die der angetriebenen Walze. Bei dieser Anordnung fließt die Flüssigkeit schnellstens fort aus der Zone, wo das behandelte Gut beim Expandieren die Tendenz zeigt, Flüssigkeit aufzusaugen.

Vorzugsweise ist die Druckfläche der mit dem Antrieb gekuppelten Walze gerauht, so daß das Aufgabegut infolge gesteigerter Reibung gut mitgeführt wird. Die Leistung der Vorrichtung wird hierdurch gesteigert. Die Walzfläche kann zu diesem Zweck mit einer Riefelung versehen sein.

An Hand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele soll die Erfindung näher erläutert werden.

Fig. 1 zeigt eine Draufsicht einer Vorrichtung zum Ausdrücken von Wasser aus Kohlenschlamm; sind an auf dem Gestell 4 angebrachten Säulen 5 befestigt. Eine zweite Walze 6 ist mit einer waagerechten Achse 7 in zwei Hebeln 8 gelagert, die in an dem Gestell 4 befestigten Lagern 9. .drehbar unterstützt sind. Eine Feder 10 drückt die äußeren Enden der Hebel 8 hinunter und so die Walze 6 mit einer gewissen Kraft gegen die Walze 1. Statt dieser Federn kann man auch Gewichte oder hydraulische Zylinder zum Andrücken der Walze 6 verwenden. Die Achse der Walze 6 ist niedriger angebracht als die der Walze 1.

über einen Riementrieb 27, einen Zahnradkasten 28 und Zahnräder 29 und 30 bewirkt ein Elektromotor 26 den Antrieb der Walze 1. Die Drehrichtungen der Walzen sind mit Pfeilen angegeben (vgl. Fig. 2). Die Aufgabe des zu behandelnden Schlammes erfolgt an der mit 11 bezeichneten Stelle. Die Mantelfläche der angetriebenen Walze 1 kann mit rundlaufenden Riffeln ausgestattet sein, um einen guten Transport des Schlammes zwischen den Walzen zu erzielen. Die angetriebene Walze 1 ist weiterhin mit Flanschen 31 ausgestattet, die die Walze 6 einfassen. Letztere besitzt Kanäle 13, die parallel zu der Achse der Walze verlaufen. Ein Sieb 12 ist über die so ausgeführte Fläche der Walze 6 gespannt. Beim Pressen gelangt das in dem Schlamm vorhandene Wasser durch die Sieb Öffnungen in die Kanäle, aus denen es durch in dem Mantel der Walze vorhandene Öffnungen 15 abfließen kann.

Der zusammengedrückte Schlammrückstand bleibt zwischen den Flanschen der Walze 1 eingeklemmt. Das Entfernen dieses Rückstandes erfolgt mittels eines Schabers 32 in einigem Abstand von der Druckzone. Da die Walze 1 höher angebracht ist als die Walze 6, wird, nachdem der Schlamm die Druckzone passiert hat, der Rückstand in einer Richtung abgeführt, die in einem Winkel zu der Vertikalen steht. Bei dieser Anordnung ist die Gefahr, daß abfließendes Wasser zum Teil wieder aufgesaugt wird, gering. Nicht in der Zeichnung angegebene Sammeltrichter für das Wasser und die ausgepreßte Schlammkohle sind unter den Walzen angebracht.

In dem Ausführungsbeispiel gemäß den Fig. 3 und 4 weisen die auf den Dämmen 14 ruhenden Siebstäbe 16 eine Krümmung in einer quer zu der Achse der Walze verlaufenden Ebene auf. Um zu verhüten, daß sich die zwischen den Siebstäben vorhandenen engen Spalten verstopfen, ist den Siebstäben ein keilförmiges Profil gegeben. An der breiten, von der Walze abgewendeten oberen Fläche dieser Siebstäbe sind Verbindungsstäbe 17 in regelmäßigen Abständen voneinander befestigt, derart, daß sich diese oberhalb der Dämme befinden. Das Sieb ist aus Segmenten zusammengebaut. Die Verbindungsstäbe sind an Seitenansätzen 18 befestigt, während die Siebstäbe mit den Anschlußleisten 19 verbunden sind. Die Seitenansätze sind mit Bolzen 20 an der Walze befestigt; die Anschlußleisten greifen in Vertiefungen 21 der Walze. Die Anschlußleisten benachbarter Segmente werden

Fig. 2 zeigt eine Seitenansicht dieser Vorrichtung; 70 mittels Kopfschrauben 22 gegen die Walze geklemmt.

Weist die Walze eine große Breite auf, so- können die Siebe entweder an einer oder an mehreren Stellen mittels Rippen 23 unterstützt werden.

Die Siebstäbe 16 laufen in dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 5 und 6 parallel zur Achse der Walze. Die Dämme 14 haben Vertiefungen, in die die Trägerstäbe 24 für die Siebstäbe hineinpassen. Damit sich die an den Dämmen 14 vorhandenen Spalten nicht verstopfen, sind die Dämme bei 25 abgeschrägt. Diese Ausführung weist den Vorteil auf, daß zwei benachbarte, nebeneinander verlaufende Kanäle 13 nicht miteinander in Verbindung stehen. Schließt man nunmehr, um einen besseren Abtransport von Wasser zu erzielen, die Kanäle an der Druckzcne der Walze an ein Vakuum an, so' wird nur wenig Luft von außen her angesaugt. Bei dieser Ausführung sind die an dem Sieb angebrachten Verbindungsstäbe 17 an den Anschlußleisten 19 befestigt, während die Siebstäbe mit den Seitenansätzen 18 verbunden sind.

In dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 7 weist die Walze 6 Kanäle 13 auf, die parallel zu der Achse 7 verlaufen und wobei die Wände dieser Kanäle und der Halbmesser der Walze in einem Winkel von 30° zueinander stehen. Der Boden dieser Kanäle steht senkrecht zu dem Halbmesser der Walze. Hat ein Kanal die Druckzone passiert, so ist sein niedrigster Punkt in der Nähe seines Bodens gelegen, und folglich kann sich die in diesem Kanal vorhandene Flüssigkeit in der Nähe des Bodens sammeln. In dem Augenblick, in dem sich die Walze in bezug auf die Druckzone um 30° gedreht hat, befindet sich die untere Wand des Kanals in der Horizontalstellung. Die Walze 6 läuft dann an dieser Stelle frei von der Walze 1 und dem zwischen den Flanschen 31 geklemmten Material, so daß die nach der Peripherie strömende Flüssigkeit nicht mit diesem Material in Berührung kommt. Zudem wird die Flüssigkeit nicht so schnell nach der Peripherie strömen, weil sie durch Adhäsionskräfte in dem durch die Wand und den Boden des Kanals gebildeten spitzen Winkel festgehalten wird.

Vorzugsweise ist die Ausführung der Kanäle derart, daß die Kanäle und der Halbmesser der Walze in einem Winkel von 15 bis zu 45° zueinander stehen. Eine Verwendung größerer Winkel empfiehlt sich nicht, weil dann das auf die Dämme 14 wirkende Biegemoment zu groß ist. Es ist weiterhin auch eine Ausführung der Walze möglich, bei der die Kanäle der Mantelfläche schwalbenschwanzartig ausgebildet sind.

Die beschriebene Vorrichtung bietet die Möglichkeit, Filterschlamm und Schlamm einer Flotationsmaschine, der einen Feuchtigkeitsgehalt von 50% hat, zu entwässern.

Beispiel

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Filterschlamm mit einem Feuchtigkeitsgehalt von 25% wurde mittels einer Walzenpresse behandelt, welche nachstehende Ausmaße aufwies:

Durchmesser der Walzen 950 mm

Walzenbreite 700 mm

Die Drehzahl der Walzen belief sich auf zwei Umdrehungen pro Minute. Die Leistung des Antriebsmotors war 20 PS.

Der als Endprodukt erhaltene Schlammrückstand hatte einen Feuchtigkeitsgehalt von 11%. Die Kapazität der Vorrichtung betrug 7 t Kohlenschlamm je Stunde.

Die Erfindung beschränkt sich nur auf den Pressetypus, der in dem Ausführungsbeispiel beschrieben ist; sie kann auch auf eine Ringwalzenpresse angewandt werden, bei der eine Rolle oder Walze längs des Innenumfangs eines Ringes läuft. Einer der zwei erwähnten Teile wird dann von einem feststehenden Lager unterstützt, und weiterhin ist dieser Teil mit dem Antrieb gekuppelt, während der andere Teil, der mit einem Sieb ausgestattet ist, angedrückt wird.

Claims (16)

PATENTANSPRÜCHE:

1. Vorrichtung zum Ausdrücken von Flüssigkeit aus flüssigkeitshaltigem Gut, z. B. aus Kohlenschlamm, mit zwei drehbar gelagerten Walzen, von denen zumindest eine mit einem Spaltsieb zum Durchlassen der ausgepreßten Flüssigkeit ausgestattet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsstäbe des Siebes an der von der Walze abgewendeten Seite des Siebes angeordnet sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der die Siebstäbe einen keilförmigen Querschnitt aufweisen, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsstäbe an der breiten Seite der Siebstäbe befestigt sind.

3. A'Orrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Walze an der Peripherie parallel zu der Achse der Walze verlaufende Kanäle aufweist und die Siebstäbe auf den zwischen diesen Kanälen befindlichen Dämmen ruhen.

4. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kanäle eine Form aufweisen, bei der, in der Drehrichtung der Walze gesehen, die vordere Wand der Kanäle und der Halbmesser der Walze in einem solchen Winkel zueinander stehen, daß diese Wände unterhalb der Stelle, wo die Walzen gegeneinanderdrücken, eine waagerechte Stellung einnehmen.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die vordere Wand der Kanäle und der Halbmesser der Walze in einem Winkel von 15 bis 45° zueinander stehen.

6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die vordere Wand und der Boden der Kanäle in einem spitzen Winkel zueinander stehen.

7. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Siebstäbe der Krümmung der Walzen folgen und die Verbindungsstäbe derart angebracht sind, daß sie sich oberhalb der Dämme befinden,

8. Vorrichtung nach dien Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Siebstäbe parallel zu der Achse der Walze verlaufen und von Trägerstäben getragen werden, die in den Dämmen vorhandene Vertiefungen eingebracht sind, wobei der obere Teil dieser Dämme abgeschrägt ist.

9. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß sich das Sieb aus Segmenten zusammensetzt, die an ihren äußeren Enden mit Anschlußstreifen ausgestattet sind, mit denen sie an der Walze befestigt sind.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die parallel zu der Achse der Walze angebrachten Anschluß streifen in eine in der Walze vorhandene Vertiefung hineinpassen und mittels Kopfschrauben gegen die Walze geklemmt sind.

11. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß eine der Walzen mit

dem Antrieb gekuppelt ist, während die andere frei mitrotiert und mit einem Sieb ausgestattet ist.

12. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 11, dadurch- gekennzeichnet, daß die angetriebene Walze mit Flanschen ausgestattet ist, die die andere Walze einfassen.

13. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß eine Schabvorrichtung zum Entfernen des zwischen den Flanschen der angetriebenen Walze verbleibenden Gutes angebracht ist.

14. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 13 mit waagerecht gelagerten Walzenachsen, dadurch gekennzeichnet, daß die Achse der angetriebenen Walze höher angebracht ist als die der anderen Walze.

15. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckfläche der angetriebenen Walze gerauht ist.

16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckfläche der angetriebenen Walze mit Riefen ausgestattet ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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