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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Aufgabevorrichtung einer Bandtrocknungsanlage für ein bis zur pastösen Konsistenz entwässertes Deponie- oder Klärschlammmaterial.
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Trocknungsanlagen mit einem Bandtrockner als Kernkomponente (nachfolgend Bandtrocknungsanlagen genannt) gestatten die effiziente Durchführung kontinuierlicher, nach dem Konvektionsprinzip arbeitender, Trocknungsverfahren. Wie in 1 an Hand einer typischen Bandtrocknungsanlage 1 der Anmelderin gezeigt, wird dabei das zu trocknende Material 60 mittels einer zuführenden Fördereinrichtung 80, einer Dosiereinrichtung 81 und mittels einer im Transportweg T angeordneten und auf das Material 60 abgestimmten Aufgabevorrichtung 10 fortlaufend als möglichst gleichmäßiges Haufwerk 62 auf ein luftdurchlässiges Förderband 20 aufgegeben. Die Aufgabe als Haufwerk 62 bewirkt eine Vergrößerung der spezifischen Oberfläche des zu trocknenden Materials 60 als Voraussetzung für intensive Wasserverdampfung und optimale Trocknung.
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Nach der Verteilung auf das Transportband 20 durchläuft das Haufwerk 62 schonend und statisch eine tunnelartige Trocknungszone 30, an deren Ende es als Trockengut 63 auf eine abführende Fördereinrichtung 82 abgeworfen wird. Durch Vermeidung von Reibung des Haufwerks 62 wird sowohl die mechanische Abnutzung der Einrichtung 1 reduziert, als auch Staubbildung minimiert und somit Explosionsgefahr gebannt.
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Die Trocknungszone 30 ist für gewöhnlich in einzelne Trocknungskammern 31, 32 ... aufgeteilt. In den einzelnen Kammern 31, 32 ... der Trocknungszone 30 wird das Haufwerk 62 von Warmluft 41 durchströmt, die in den meisten Einsatzbereichen mittels eines Lüftungssystem 40 im Kreislauf geführt wird. Der modulare Aufbau einer Trocknungszone 30 aus Kammern 31, 32 ... ermöglicht die einfache Kapazitätserweiterung durch Einfügen zusätzlicher Trocknungskammern 33, 34 .... Die Trocknung erfolgt im Niedertemperaturbereich bei ca. 80 bis 140 °C.
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Die im Bandtrockner 1 aufgefeuchtete Luft wird mittels eines Abluftgebläses 42 aus der Trocknungszone 30 abgezogen und durch eine Reihe von Wärmetauschern 50 geführt: ein Erster senkt die Temperatur der Trocknungsluft, in einer zweiten Stufe, einem Kondensator, wird die Luft weiter abgekühlt und dadurch die Brüden auskondensiert. Anschließend wird in einer dritten Stufe die Umluft wieder angewärmt. Dieses System ermöglicht eine weitgehende Wiederverwendung der Trocknerabluft, sowie eine Reduzierung des Energiebedarfs durch interne Wärmerückgewinnung.
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Bekannte Bandtrocknungsanlagen arbeiten für gewöhnlich mit hoher Verfügbarkeit in einem sicheren Temperaturbereich. Sie lassen sich individuell an vorhandene Energiequellen (Dampf, Heißwasser, Thermoöl, Erdgas, Heizöl, Abwärmenutzung aus dem Betrieb von BHKW, Gasmotoren, Motorenabgase) anpassen, so dass zur Verfügung stehende Energie optimal genutzt werden kann. Soweit als Energiequelle auch Abgase zum Einsatz kommen sei hinsichtlich deren umweltverträglichen Aufbereitung vollumfänglich auf das in der
DE 11 2011 100 511 A5 niedergelegte Reinigungsverfahren der Anmelderin hingewiesen.
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Industrielle oder kommunale Schlammmaterialen, die in offenen Deponieteichen oder Klärwerken etc. anfallen, sind oft mit den unterschiedlichsten Fremdkörpern verunreinigt wie z.B. metallische Partikel, Steine, Haare, Borsten, Ohrstäbchen, Wurzeln, Holzstücke, Teile aus Kunststoff oder dergleichen mehr.
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Soweit als zu trocknendes Gut solch ein Schlammmaterial zum Einsatz kommt ist bekannt, diese zunächst bis zur pastösen Konsistenz zu entwässern.
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Des Weiteren sind beispielsweise aus der
JP 2012-179591 A als Aufgabevorrichtung einer Bandtrocknungsanlage ausgebildete Einrichtungen zum Formen würstchenförmiger Formlinge aus pastösem Schlammmaterial bekannt, welche das vorentwässerte Schlammmaterial beispielsweise mit Hilfe eines Preßkörpers durch eine Lochmatrize pressen. Es entstehen dabei würstchenförmige Formlinge, die einem Bandtrockner zum Zwecke der effektiven Trocknung der würstchenförmigen Formlinge zugeführt werden.
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Bei der Förderung bis zur pastösen Konsistenz entwässerten Schlammmaterials durch eine Lochmatrize besteht allerdings die Gefahr der Verstopfung einzelner Durchgangslöcher aufgrund der im Schlammmaterial gewöhnlich enthaltenen Fremdkörper. Dies ist auch dann der Fall, wenn das Schlammmaterial zuvor durch ein Sieb gepresst und von groben Fremdkörpern weitgehend befreit wurde, deren Abmessungen größer als der Durchmesser der Durchgangslöcher der Lochmatrize sind. Insbesondere Haare oder andere faserförmige Störstoffe wie Borsten, Kunststofffäden oder Holzfasern etc. werden häufig mit ihrem einen Ende durch ein anderes Durchgangsloch der Lochmatrize gedrückt als mit ihrem anderen Ende. Dies führt zu einer Querschnittverengung und anschließend zu einer Verstopfung der Durchgangslöcher mit der Folge, dass derartige Lochmatrizen häufig gereinigt werden müssen.
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Zur Vermeidung bzw. Beseitigung derartiger Verstopfungen aufgrund faserförmiger Störstoffe ist beispielsweise aus der
DE 40 13 760 C2 eine zweigeteilt ausgeführte Lochmatrize bekannt, wobei ein Oberteil der Lochmatrize als eine auf der Hauptfläche eines Grundteils aufliegenden Scherplatte ausgebildet ist, welche auf dem Grundteil der Matrize hin- und her verschiebbar angeordnet ist, so dass im Schlammmaterial enthaltene, sich an und in den Durchgangslöcher festsetzende faserförmiger Störstoffe abschert werden.
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Die erwähnten Durchgangslöcher erstrecken sich sowohl durch das Grundteil wie auch die Scherplatte. Soweit auf eine solchermaßen zweigeteilt ausgebildete Lochmatrize jedoch grobe Fremdkörper treffen wie insb. Kronkorken, Steinchen oder vergleichbare nicht scherbare Fremdkörper, ist der Prozess zum Herstellen der würstchenförmigen Formlinge nach wie vor zu unterbrechen. Die bekannte Einrichtung ist demnach auch nicht in der Lage, während der Beseitigung nicht scherbarer Fremdkörper weiterhin würstchenförmige Formlinge zu produzieren. Ein im wesentlich kontinuierlicher Arbeitsprozess ist damit nicht gesichert.
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Des Weiteren wurden beispielsweise aus der
JP 2003-227684 A oder der
CN 103 623 745 A Aufgabevorrichtungen einer Bandtrocknungsanlage für ein bis zur pastösen Konsistenz entwässertes Deponie- oder Klärschlammmaterial bekannt, bei denen im Transportweg des Schlammmaterials wenigstens
- - eine erste Walze mit gegenüber ihrem Außendurchmesser rückversetzten Querrillen, und
- - wenigstens ein Führungsmittel so zum Außendurchmesser der ersten Walze,
angeordnet sind, dass beim Drehen der ersten Walze das Schlammmaterial in die Querrillen eingezogen und zu länglichen Strangpresslingen ausgeformt wird.
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Gegenüber Lochmatrizen, welche regelmäßig zu Verstopfen drohen, hat der Einsatz wenigstens einer Walze mit darin ausgebildeten Querrillen zum Vorteil, dass Störstoffe beim Querlegen über zwei oder mehr Querrillen durch Scherung zerkleinert und im Übrigen mitgerissen und wie anderen Fremdkörper im Strangpressling eingeschlossen werden.
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Des Weiteren ist beispielsweise aus der
DE 20 2010 007 475 U1 eine kombinierte Vorrichtung zur Trocknung von Schlämmen und anderen, pastösen Materialien, bekannt, bestehend aus einem Rillenwalzentrockner und einem nachgeschalteten Bandtrockner oder Trommeltrockner oder sonstigen Warmlufttrockner, wobei der Rillenwalzentrockner in ein isoliertes Gehäuse eingebaut ist und einer oder mehreren Prallstahltrocknungselementen (Röhren mit Düsen) zur zusätzlichen Warmlufttrocknung der in den Rillen von drei Seiten durch Kontakttrocknung getrockneten pastösen Masse ausgerüstet ist.
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Hiervon ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte, die Nachteile des Standes der Technik vermeidende Aufgabevorrichtung einer Bandtrocknungsanlage für ein bis zur pastösen Konsistenz entwässertes Deponie- oder Klärschlammmaterial bereitzustellen.
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Diese Aufgabe wird durch eine Aufgabevorrichtung einer Bandtrocknungsanlage mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Aus- und Weiterbildungen, welche einzeln oder in Kombination miteinander eingesetzt werden können, sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
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Eine erfindungsgemäße Aufgabevorrichtung einer Bandtrocknungsanlage für ein bis zur pastösen Konsistenz entwässertes Deponie- oder Klärschlammmaterial zeichnet sich zunächst dadurch aus, dass im Transportweg T des Schlammmaterials eine erste Walze mit gegenüber ihrem Außendurchmesser rückversetzen Querrillen, und ein Führungsmittel so zum Außendurchmesser der ersten Walze, angeordnet sind, dass beim Drehen der ersten Walze das Schlammmaterial in die Querrillen eingezogen und zu länglichen Strangpresslingen ausgeformt wird.
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Gegenüber Lochmatrizen, welche regelmäßig zu Verstopfen drohen, hat der Einsatz wenigstens einer Walze mit darin ausgebildeten Querrillen zum Vorteil, dass Störstoffe beim Querlegen über zwei oder mehr Querrillen durch Scherung zerkleinert und im Übrigen mitgerissen und wie anderen Fremdkörper im Strangpressling eingeschlossen werden.
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Des Weiteren zeichnet sich eine erfindungsgemäße Aufgabevorrichtung dadurch aus, dass das Führungsmittel eine Führungsplatte z.B. aus Blech- oder Kunststoff, oder eine zweite Führungs-Walze mit gegenüber ihrem Außendurchmesser rückversetzten Querrillen ist. Beide Alternativen realisieren vorteilhaft die Scherung insbesondere faserförmiger Störstoffe soweit erforderlich. Eine zweite Walze gestattet darüber hinaus vorteilhaft das Aufbringen variabler und/oder höherer Presskräfte auf das zu trocknende Schlammmaterial und darin erhaltener Fremdkörper. Wenn auch die zweite Walze gegenüber ihrem Außendurchmesser rückversetzte Querrillen aufweist gestattet dies vorteilhaft eine Anpassung der effektiven Rillengeometrie an verschiedene Schlammmaterialien und/oder den Abmessungen darin enthaltener Fremdkörper.
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Darüber hinaus zeichnet sich eine erfindungsgemäße Aufgabevorrichtung dadurch aus, dass die Walzen aus Segmentscheiben zusammengesetzt sind. Walzen nebst den darin ausgebildeten Querrillen können als Drehteil gefertigt sein, womit jedoch hohe Fertigungskosten einhergehen. Erfindungsgemäß sind deshalb aus Segmentscheiben zweierlei Typs zusammengesetzte Walzen vorgesehen, wobei der Durchmesser der Segmentscheiben des ersten Typs den Außendurchmesser der Walzen und der Durchmesser der Segmentscheiben des zweiten Typs die dazu rückversetzten Querrillen bilden.
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Darüber hinaus zeichnet sich eine erfindungsgemäße Aufgabevorrichtung dadurch aus, dass die eine Walze auch gegenüber der anderen Walze axial verschiebbar gelagert ist, so dass der sich aus beiden Walzen ergebene effektive Rillenquerschnitt vorteilhaft variabel ausbildbar ist, was einen universelleren Einsatz der Anlage auch für wechselnde Schlammmaterialien und/oder unterschiedlich darin enthaltener Fremdkörper ermöglicht.
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Schließlich zeichnet sich eine erfindungsgemäße Aufgabevorrichtung auch dadurch aus, dass die als Führungsmittel ausgebildete zweite Walze gegenüber der ersten Walze radial verschiebbar gelagert ist. Dies hat zum Vorteil, dass bei drohender Blockierung des Transportweges T das Führungsmittel einen für eine drohende Blockade verantwortlichen Fremdkörper passieren lassen kann.
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Soweit aufgrund solch kurzfristiger Weitungen des Transportwegs T keine länglichen Strangpresslinge ausgeformt werden, kann vorgesehen sein, dieses Material nicht dem Bandtrockner zuzuführen sondern zuvor mittels einer geeigneten Ausbringvorrichtung (nicht dargestellt) auszubringen.
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In einer Weiterbildung der Erfindung ist bevorzugt, die eine (erste) Walze gegenüber der anderen (zweiten) Walze gegensinnig drehbar zu lagern, was vorteilhaft einen verbesserten Einzug des Schlammmaterials nebst darin enthaltener Fremdkörper bewirkt.
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Alternativ oder kumulativ dazu ist bevorzugt, wenn die eine (erste) Walze gegenüber der anderen (zweiten) Walze eine höhere Drehgeschwindigkeit aufweist, was besser ein ggf. gebotenes Scheren faserförmiger Störstoffe an den Querrillen gewährleistet und/oder einen verbesserten Einschluss der Fremdstoffe in den Strangpresslingen zum Vorteil hat.
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Insbesondere können die Querrillen beider Walzen zueinander versetzt oder einander gegenüberliegend ausgebildet sein, so dass effektiv im ersten Fall vorteilhaft ein fester erster (kleinerer) und im zweiten Fall ein fester zweiter (größerer) Rillenquerschnitt ausgebildet ist.
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Erfindungsgemäß bevorzugt ist, beispielsweise unterhalb, einer jeden Walze und ein die Strangpresslinge aus den Querrillen auskehrender Kamm zugeordnet. Ein solcher Auskehrkamm stellt nicht nur den Austrag geformter Strangpresslinge aus den Querrillen sicher; er kann vorteilhaft zugleich eine Längung der Strangpresslinge auf eine bevorzugte Länge ein- oder mehrfach größer als deren durch die Querrillen gebildeten Querschnitt bewirken.
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Insbesondere sind Segmentscheiben bevorzugt, welche kostengünstig aus Hartgummi, aus Kunststoff mittels Spritzguss und/oder aus Metall mittels Laserschneiden herstellbar sind.
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Insbesondere der Aufbau der Walzen aus zwei verschiedenen sich abwechselnden Segmentscheiben ermöglicht schließlich in den Walzen preisgünstig Querrillen mit einer rechteckförmigen Geometrie auszubilden. Querrillen mit einer rechteckförmigen Geometrie umfassen gleich mehrere Vorteile:
- • So gewährleisten die am Umfangsrand der Walzen liegenden Kanten eine Scherung von insbesondere querliegenden und/oder zu großen, die Rillengeometrie überragenden Fremdkörpern, also insbesondere ein Zerkleinern faserförmiger Störstoffe oder verform- oder scherbarer Fremdkörper, ohne dass dadurch nennenswerte Verstopfungen in der freien Fläche des Transportweges T auftreten.
- • Darüber hinaus weisen rechteckförmige Querschnitte gegenüber runden (Lochscheiben) eine um etwa 27 % größere freie Durchtrittsfläche auf, was den Einschluss von Fremdkörpern und/oder Störstoffen in das Schlammmaterial erleichtert.
- • Schließlich bilden rechteckförmige Querrillen rechteckförmige Strangpresslingen, welche gegenüber würstchenförmigen Formlingen nicht nur eine größere Trocknungsfläche aufweisen sondern seitlich auch leichter porös aufreißen und zu einem verbesserten Trocknungsverhalten insgesamt führen.
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Die vorliegende Erfindung hat zum Vorteil, dass Störstoffe beim Querlegen über zwei oder mehr Querrillen durch Scherung zerkleinert und im Übrigen mitgerissen und wie anderen Fremdkörper im Strangpressling eingeschlossen werden. Das faktische Risiko von Stillstands-Zeiten einer Bandtrocknungsanlage aufgrund zyklisch erforderlicher Reinigung der Aufgabevorrichtung konnte damit vorteilhaft eliminiert, zumindest aber drastisch reduziert, werden.
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Zusätzliche Einzelheiten und weitere Vorteile der Erfindung werden nachfolgend an Hand von Ausführungsbeispielen, auf welches die vorliegende Erfindung jedoch nicht beschränkt ist, sowie in Verbindung mit der beigefügten Zeichnung beschrieben.
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Darin zeigen schematisch:
- 1 eine typische Bandtrocknungsanlagen der Anmelderin;
- 2 ein erstes Ausführungsbeispiel einer Aufgabevorrichtung nach der Erfindung;
- 3 ein zweites Ausführungsbeispiel einer Aufgabevorrichtung nach der Erfindung;
- 4 ein drittes Ausführungsbeispiel einer Aufgabevorrichtung nach der Erfindung; und
- 5 das Ausformen von Schlammmaterial 60 in einer Aufgabevorrichtung 10 nach der Erfindung zu Strangpresslingen 61 und deren Aufgabe auf das Trocknungsband 20 einer Bandtrocknungsanlage 1.
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Bei der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche oder vergleichbare Komponenten.
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1 zeigt eine typische Bandtrocknungsanlage 1 der Anmelderin, wie diese in der obigen Beschreibungseinleitung bereits gewürdigt ist.
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2 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Aufgabevorrichtung 10 einer Bandtrocknungsanlage 1, wobei 2a die Aufgabevorrichtung 10 in einer Seitenansicht und 2b die Aufgabevorrichtung 10 in einer Draufsicht zeigen. Wie in 2a ersichtlich ist die Aufgabevorrichtung 10 dabei so eingerichtet, dass im Transportweg T eines zu trocknenden Materials, insbesondere eines Schlammmaterials 60, eine erste Walze 11 mit gegenüber ihrem Außendurchmesser 15 rückversetzten Querrillen 14, und ein Führungsmittel 12 oder 13 angeordnet sind.
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In der Ausgestaltung der Erfindung gemäß 2 ist das Führungsmittel vorzugsweise eine Führungsplatte 13 z.B. aus Blech- oder Kunststoff. Diese Platte 13 ist, beispielsweise mittels eines Federelements 19, so zum Außendurchmesser 15 der ersten Walze 11 angeordnet, dass beim Drehen der ersten Walze 11 (mittels einem Pfeil gekennzeichnet) das Schlammmaterial 60 in die Querrillen 14 eingezogen und zu länglichen Strangpresslingen 61 ausgeformt wird. Gegenüber bekannten Lochmatrizen, welche regelmäßig zu Verstopfen drohen, hat der erfindungsgemäße Einsatz wenigstens einer Walze 11 mit darin ausgebildeten Querrillen 14 zum Vorteil, dass Störstoffe beim Querlegen über zwei oder mehr Querrillen 14 durch Scherung zerkleinert und im Übrigen mitgerissen und wie andere Fremdkörper im Strangpressling 61 eingeschlossen werden.
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In den Ausgestaltungen der Erfindung gemäß 3 oder 4 ist das Führungsmittel vorzugsweise eine zweite (Führungs-)Walze 12. Beide Alternativen begünstigen vorteilhaft die Scherung insbesondere faserförmiger Störstoffe soweit erforderlich. Eine zweite (Führungs-)Walze 12 gestattet darüber hinaus vorteilhaft das Aufbringen variabler und/oder höherer Presskräfte auf das zu trocknende Schlammmaterial 60 und darin erhaltener Fremdkörper.
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3 zeigt das zweite Ausführungsbeispiel einer Aufgabevorrichtung nach der Erfindung; wobei 3a die Aufgabevorrichtung 10 in einer Seitenansicht und 3b die Aufgabevorrichtung 10 in einer Draufsicht zeigen. Wie mittels Pfeilen gekennzeichnet, ist bevorzugt, die eine (erste) Walze 11 gegenüber der anderen (zweiten) Walze 12 gegensinnig drehbar zu lagern, was vorteilhaft einen verbesserten Einzug des Schlammmaterials 60 nebst darin enthaltener Fremdkörper bewirkt.
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Die beiden Walzen 11 und 12 können gleiche Drehgeschwindigkeiten aufweisen. Alternativ dazu kann eine Ausgestaltung bevorzugt sein, bei welcher die eine (erste) Walze 11 gegenüber der anderen (zweiten) Walze 12 eine höhere Drehgeschwindigkeit aufweist, was besser ein ggf. gebotenes Scheren faserförmiger Störstoffe an den Querrillen 14 gewährleistet und/oder einen verbesserten Einschluss der Fremdstoffe in den Strangpresslingen 61 zum Vorteil hat.
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Wie 3b verdeutlich, weist bevorzugt auch die zweite Walze 12 gegenüber ihrem Außendurchmesser rückversetzte Querrillen 14 auf. Dies gestattet vorteilhaft eine Anpassung der effektiven Rillengeometrie an verschiedene Schlammmaterialien 60 und/oder den Abmessungen darin enthaltener Fremdkörper. Insbesondere können die Querrillen 14 beider Walzen 11 und 12 - wie in 3b dargestellt - einander gegenüberliegend ausgebildet sein, so dass effektiv in diesem Fall vorteilhaft ein fester maximal großer Rillenquerschnitt ausgebildet ist.
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4 zeigt ein drittes Ausführungsbeispiel einer Aufgabevorrichtung nach der Erfindung; wobei 4a die Aufgabevorrichtung 10 in einer Seitenansicht und 4b die Aufgabevorrichtung 10 in einer Draufsicht zeigen. Was 4a anbelangt, sei auf die Ausführungen zu 3a verwiesen. Gegenüber der Ausgestaltung in 3b verdeutlicht 4b, wie die Querrillen 14 beider Walzen 11 und 12 zueinander versetzt ausgebildet sein können, so dass effektiv im diesem Fall vorteilhaft ein fester erster minimal kleiner Rillenquerschnitt, von beispielsweise 10 mm Durchmesser oder bei den unten beschriebenen rechteckförmigen Rillen 14 von beispielsweise etwa 10 x 10 mm, ausgebildet ist.
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Alternativ oder kumulativ dazu kann die eine Walze 11 oder 12 auch gegenüber der anderen Walze 12 oder 11 axial verschiebbar gelagert sein, so dass der sich aus beiden Walzen 11 und 12 ergebene effektive Rillenquerschnitt, von beispielsweise etwa 10 mm x 20 mm bei Rechteckform, vorteilhaft variabel - zum einen wie in 3 und zum anderen wie in 4 dargestellt und beschrieben - ausbildbar ist, was einen universelleren Einsatz der Anlage 1 auch für wechselnde Schlammmaterialien 60 und/oder unterschiedlich darin enthaltener Fremdkörper ermöglicht.
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4c zeigt das Walzenpaar 11 und 12 aus 4b in einer perspektivischen Teilansicht; 4d im Gehäuse einer Aufgabevorrichtung 10 einer Bandtrocknungsanlage 1. Als Größe bzw. Durchmesser der Walzen 11 und 12 wurden bevorzugt Größen von 300 mm +/- 50 mm gewählt. Diese Dimensionierungen erwiesen sich als günstiger Kompromiss zwischen Einzugssicherheit des zu trocknenden Materials 60 (größere Walzen 11 bzw. 12 ziehen besser ein) und dem transportablen Gesamtgewicht und den Kosten einer Aufgabevorrichtung 10 nach der Erfindung. Insbesondere wurde eine Walze 11 fest und die zweite Walze 12 verstellbar gelagert, so dass der Spalt zwischen beiden Walzen 11 und 12 verstellt werden kann. Beide Walzen 11 und 12 wurden ferner bevorzugt mit jeweils einem Getriebemotor angetrieben. Der Einsatz von Getriebemotoren hat gegenüber hydraulisch angetriebener Axialkolbenmotoren zum Vorteil, dass keine zusätzlichen Hydraulikaggregate das System verteuern. Zudem kann ein Antriebsmotor gewählt werden, der bevorzugt mittels Frequenzumrichter drehzahlverstellbar ist, wodurch vorteilhaft eine stufenlose Verstellung der Walzendrehzahl in einem weiten Bereich ermöglich ist, was für Einstellungen während des Betriebes wichtig sein kann. Dementsprechend wurde die Rolle der Umlaufgeschwindigkeit beim Einzug von Aufgabematerial festgelegt. Schließlich können Frequenzumrichter bezüglich erhöhter Stromaufnahme relativ genau eingestellt werden, damit bei Stillstand der Walzen 11 und 12 aufgrund Fehlfunktion oder Wartung, gleichzeitig eine Rotations-Überwachung die Maschine abstellt und eine Störungsanzeige auslöst.
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In einer weiteren Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, die Führungsmittel 12 oder 13 gegenüber der ersten Walze 11 radial verschiebbar zu lagern - wie dies beispielsweise in 2a mit Hilfe von Federelementen 19 realisiert ist, so dass auch der gelegentliche Einzug größerer Klumpen nicht zu unerwünschten Stillstandszeiten der Anlagen 1 führt. Vielmehr kann so bei drohender Blockierung des Transportweges T das Führungsmittel 12 oder 13 einen für eine drohende Blockade verantwortlichen Fremdkörper durch kurzfristige Weitung des Transportwegs T passieren lassen kann. Soweit aufgrund solcher Weitungen keine länglichen Strangpresslinge 61 ausgeformt werden, kann vorgesehen sein, dieses Material nicht dem Bandtrockner 1 zuzuführen sondern zuvor mittels einer geeigneten Ausbringvorrichtung (nicht dargestellt) aus dem Transportweg T auszubringen.
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Alternativ dazu kann der Aufgabevorrichtung 10 auch eine (nicht dargestellte) Vorrichtung zur Vorzerkleinerung des Aufgabematerials 60 vorgelagert sein, welcher beispielsweise Klumpen größer 40 mm oder 50 mm auf unter 30 mm oder 20 mm verkleinert.
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5 zeigt das Ausformen von Schlammmaterial 60 in einer Aufgabevorrichtung 10 nach der Erfindung zu Strangpresslingen 61 und deren Aufgabe auf das Trocknungsband 20 einer Bandtrocknungsanlage 1. Erkennbar ist wie, insbesondere unterhalb, einer jeden Walze 11 und 12 ein die Strangpresslinge 61 aus den Querrillen 14 auskehrender Kamm 70 angeordnet ist. Ein solcher Auskehrkamm 70 stellt nicht nur den Austrag geformter Strangpresslinge 61 aus den Querrillen 14 sicher; er kann vorteilhaft zugleich eine Längung der Strangpresslinge 61 auf eine bevorzugte Länge ein- oder mehrfach größer als deren durch die Querrillen 14 gebildeten Querschnitt bewirken.
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Die Walzen 11 und/oder 12 nebst den darin ausgebildeten Querrillen 14 können als Drehteil gefertigt sein, womit jedoch hohe Fertigungskosten einhergehen. Erfindungsgemäß bevorzugt sind deshalb aus Segmentscheiben 16, 17 zweierlei Typs zusammengesetzte Walzen 11 bzw. 12, wie dies in 2b dargestellt ist. Erkennbar ist, wie der Durchmesser der Segmentscheiben 17 eines ersten Typs den Außendurchmesser 15 der Walzen 11 bzw. 12 und der Durchmesser der Segmentscheiben 16 eines zweiten Typs die dazu rückversetzten Querrillen 14 bilden. Die in 2b dargestellten Segmentscheiben 16 und 17 können kostengünstig aus Hartgummi, aus Kunststoff mittels Spritzguss und/oder aus Metall mittels Laserschneiden herstellbar sein. Sie sind abwechselnd, beispielsweise auf einen Achszapfen 18, aufgezogen und bieten so die einfache Ausbildung von Walzen 11 und/oder 12 in einer variablen, der jeweiligen Anwendung genügenden Länge.
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Insbesondere der Aufbau der Walzen 11 und 12 aus zwei verschiedenen sich abwechselnden Segmentscheiben 16 und 17 ermöglicht schließlich in den Walzen 11 und 12 preisgünstig Querrillen 14 mit einer rechteckförmigen Geometrie auszubilden.
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Dabei erwies sich die Einschränkung, dass die Stirnseiten kostengünstiger Scheiben 16 und 17 flach sind keine bestimmte, insbesondere würstchenförmige Formgebung der Presslinge ermöglichen, nicht als Nachteil. Querrillen 14 mit einer rechteckförmigen Geometrie umfassen nämlich gleich mehrere Vorteile:
- • So gewährleisten die am Umfangsrand 15 der Walzen 11 bzw. 12 liegenden Kanten eine Scherung von insbesondere querliegenden und/oder zu großen, die Rillengeometrie überragenden Fremdkörpern, also insbesondere ein Zerkleinern faserförmiger Störstoffe oder verform- oder scherbarer Fremdkörper, ohne dass dadurch nennenswerte Verstopfungen in der freien Fläche des Transportweges T auftreten.
- • Darüber hinaus weisen rechteckförmige Querschnitte 14 gegenüber runden (Lochscheiben) eine um etwa 27 % größere freie Durchtrittsfläche auf, was den Einschluss von Fremdkörpern und/oder Störstoffen in das Schlammmaterial 60 erleichtert.
- • Schließlich bilden rechteckförmige Querrillen 14 rechteckförmige Strangpresslingen 61, welche gegenüber würstchenförmigen Formlingen nicht nur eine größere Trocknungsfläche aufweisen sondern seitlich auch leichter porös aufreißen und zu einem verbesserten Trocknungsverhalten insgesamt führen. Insbesondere zeigte sich in Laborversuchen, dass der Strömungsverlust von Warmluft 41 durchströmten rechteckigen, gegenüber runden, Formlingen bei einer Luftgeschwindigkeit von 1,5 m/s, nicht messbar höher war.
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Die vorliegende Erfindung hat zum Vorteil, dass Störstoffe beim Querlegen über zwei oder mehr Querrillen 14 durch Scherung zerkleinert und im Übrigen mitgerissen und wie anderen Fremdkörper im Strangpressling 61 eingeschlossen werden. Das faktische Risiko von Stillstands-Zeiten einer Bandtrocknungsanlage 1 aufgrund zyklisch erforderlicher Reinigung der Aufgabevorrichtung 10 konnte damit vorteilhaft eliminiert, zumindest aber drastisch reduziert, werden.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Bandtrocknungsanlage
- 10
- Aufgabevorrichtung
- 11
- erste Walze
- 12
- Führungswalze
- 13
- Führungsplatte
- 14
- in den Walzen 11 und 12 ausgebildete Querrillen
- 15
- Außendurchmesser der Walzen
- 16
- Rillensegment
- 17
- Walzensegment
- 18
- Achszapfen
- 19
- Federelement
- 20
- Transportband
- 30
- Trocknungszone
- 31
- erste Trocknungskammer
- 32
- zweite Trocknungskammer
- 33
- dritte Trocknungskammer
- 34
- vierte Trocknungskammer
- 40
- Lüftungssystem
- 41
- Warmluft
- 42
- Abluftgebläse
- 50
- Wärmetauscher
- 60
- zu trocknendes Material, z.B. Deponie- oder Klärschlämme
- 61
- Strangpresslinge
- 62
- Haufwerk
- 63
- Trockengut
- 70
- Auskehrkamm
- 80
- zuführende Fördereinrichtung
- 81
- Dosiereinrichtung
- 82
- abführende Fördereinrichtung
- T
- Transportweg
