DE102015210265A1

DE102015210265A1 - screw Press

Info

Publication number: DE102015210265A1
Application number: DE102015210265.3A
Authority: DE
Inventors: Torbjorn Hauger; Terje Breines
Original assignee: Voith Patent GmbH
Current assignee: Voith Patent GmbH
Priority date: 2015-06-03
Filing date: 2015-06-03
Publication date: 2016-12-08
Also published as: EP3302952B1; WO2016192873A1; EP3302952A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Schneckenpresse zum Abtrennen von Flüssigkeiten aus einer Suspension, insbesondere einer Schlamm- oder Faserstoffsuspension mit einem, in einem Gehäuse (1) gelagerten, konischen oder zylindrischen und perforierten Mantel (2) und wenigstens einer im Mantel (2) rotierenden, zylindrischen oder konischen Schneckenwelle (3) mit zumindest einer Schneckenwendel (4), wobei die Suspension durch einen zwischen dem Mantel (2) und der Schneckenwelle (3) gebildeten Ringspalt (5) von einer Einlass- (7) zu einer Auslassöffnung (8) gepresst wird. Dabei soll die Effizienz der Entwässerung dadurch verbessert werden, dass wenigstens eine Schneckenwendel (4) zumindest einen axial verlaufenden Durchbruch (6) besitzt.The invention relates to a screw press for separating liquids from a suspension, in particular a sludge or pulp suspension with a, in a housing (1) mounted, conical or cylindrical and perforated jacket (2) and at least one in the jacket (2) rotating, cylindrical or conical worm shaft (3) with at least one worm screw (4), the suspension being pressed from an inlet (7) to an outlet opening (8) by an annular gap (5) formed between the jacket (2) and the worm shaft (3) becomes. In this case, the efficiency of the drainage is to be improved in that at least one screw flight (4) has at least one axially extending aperture (6).

Description

Die Erfindung betrifft eine Schneckenpresse zum Abtrennen von Flüssigkeiten aus einer Suspension, insbesondere einer Schlamm- oder Faserstoffsuspension mit einem, in einem Gehäuse gelagerten, konischen oder zylindrischen und perforierten Mantel und wenigstens einer im Mantel rotierenden, zylindrischen oder konischen Schneckenwelle mit zumindest einer Schneckenwendel, wobei die Suspension durch einen zwischen dem Mantel und der Schneckenwelle gebildeten Ringspalt von einer Einlass- zu einer Auslassöffnung gepresst wird. The invention relates to a screw press for separating liquids from a suspension, in particular a sludge or pulp suspension with a mounted in a housing, conical or cylindrical and perforated jacket and at least one rotating in the shell, cylindrical or conical worm shaft with at least one screw spiral, wherein the suspension is forced through an annular gap formed between the shell and the worm shaft from an inlet to an outlet opening.

Derartige Entwässerungsvorrichtungen sind seit langer Zeit bekannt und werden mit Erfolg insbesondere bei der Eindickung von Faserstoffsuspensionen in Maschinen zur Herstellung einer Faserstoffbahn verwendet. Such dewatering devices have been known for a long time and are used successfully, in particular in the thickening of pulp suspensions in machines for producing a fibrous web.

Dabei ist in der Regel eine angetriebene Förderschnecke innerhalb eines im Wesentlichen konzentrisch zylindrischen oder konischen, gelochten Blechmantels oder dergl. angeordnet. Die radial zugegebene Suspension wird im Zusammenwirken mit einer Staueinrichtung entwässert, wobei das Wasser durch den gelochten Blechmantel oder dergl. entweichen kann, während die Rejecte zurückgehalten werden. In this case, a driven screw conveyor is usually arranged within a substantially concentric cylindrical or conical, perforated sheet metal jacket or the like. The radially added suspension is dehydrated in cooperation with a damming device, whereby the water can escape through the perforated metal jacket or the like, while the rejects are retained.

Die Verdichtung und Entwässerung des Rejects wird verbessert, wenn für den Blechmantel eine konische Form gewählt wird, deren Durchmesser sich in Rejectlaufrichtung verkleinert, wobei selbstverständlich auch der äußere Schneckendurchmesser an diese geometrischen Verhältnisse angepasst werden kann. The compaction and drainage of the reject is improved when a conical shape is selected for the metal jacket, the diameter of which decreases in Rejectlaufrichtung, of course, the outer screw diameter can be adapted to these geometric conditions.

Werden die bekannten Entwässerungsschnecken wie beschrieben ausgeführt, so sind sie infolge der intensiven Reibung zwischen Reject und den Bauteilen der Maschine einem besonders großen Verschleiß ausgesetzt. Es findet nämlich eine beträchtliche Relativbewegung bei gleichzeitig enormen Axial- und Radialkräften zwischen dem bereits stark eingedickten Stoff und den Bauteilen statt. If the known dewatering screws are designed as described, they are subject to particularly great wear as a result of the intensive friction between the reject and the components of the machine. Namely, there is a considerable relative movement at the same time enormous axial and radial forces between the already heavily thickened fabric and the components instead.

Zudem kann die Perforation des Mantels vor allem im Einlaufbereich relativ leicht verstopfen, was die Entwässerung sehr beeinträchtigt. Daher ist dort eine gleichmäßige Verteilung der Suspension zur Gewährleistung einer effektiven Vorentwässerung wichtig. In addition, the perforation of the jacket, especially in the inlet area relatively easy to clog, which greatly dehydration. Therefore, there is an even distribution of the suspension to ensure effective pre-drainage important.

Die Aufgabe der Erfindung ist es daher die Effizienz der Entwässerung bei möglichst geringem Verschleiß zu verbessern. The object of the invention is therefore to improve the efficiency of the drainage with the least possible wear.

Erfindungsgemäß wurde die Aufgabe dadurch gelöst, dass wenigstens eine Schneckenwendel zumindest einen axial verlaufenden Durchbruch besitzt. Über die Durchbrüche können sich Druckunterschiede in der Suspension axial entlang der Schneckenwelle ausgleichen, wodurch die Schneckenpresse am Einlauf gleichmäßig beaufschlagt wird. According to the invention, the object has been achieved in that at least one screw helix has at least one axial breakthrough. Through the breakthroughs pressure differences in the suspension can compensate axially along the screw shaft, whereby the screw press is applied uniformly at the inlet.

Um dies umfassend zu nutzen, sollte wenigstens eine Schneckenwendel mehrere axiale Durchbrüche aufweisen. Besonders vorteilhaft ist es jedoch, wenn jede Windung der Schneckenwendel mindestens einen, vorzugsweise mehrere axiale Durchbrüche besitzt. To make full use of this, at least one screw flight should have several axial openings. However, it is particularly advantageous if each turn of the screw helix has at least one, preferably a plurality of axial openings.

Im Interesse einer einfachen Herstellbarkeit der axialen Durchbrüche sowie einer möglichst stabilen Schneckenwendel sollte zumindest ein, vorzugsweise mehrere, insbesondere alle axialen Durchbrüche als Löcher ausgebildet sein. In the interests of easy manufacturability of the axial openings and a screw flight as stable as possible at least one, preferably several, in particular all axial openings should be formed as holes.

Hinsichtlich der Anordnung und Ausgestaltung von axialen Durchbrüchen ergeben sich vielfältige Möglichkeiten, wenn die Schneckenwendel als Doppelwendel ausgebildet ist. Dies bedeutet, dass die Schneckenwelle zwei umeinanderlaufende Schneckenwendel trägt. With regard to the arrangement and design of axial breakthroughs, there are many possibilities when the worm helix is designed as a double helix. This means that the worm shaft carries two spiral worms running around each other.

So kann es beispielsweise hierbei vorteilhaft sein, dass nur eine Schneckenwendel axiale Durchbrüche oder aber beide Schneckwendel unterschiedlich gestaltete axiale Durchbrüche besitzen. Thus, for example, it may be advantageous in this case that only one screw helix have axial openings or else both helix helixes have differently shaped axial openings.

Vor allem bei Schneckenwellen mit Doppelwendel können zumindest ein, vorzugsweise mehrere, insbesondere alle axialen Durchbrüche als radial nach außen offene Aussparungen ausgebildet sein. Dies führt zu einer Auflockerung des Stoffs im Siebbereich und erhöht so die Entwässerungsleistung. Especially with worm shafts with double helix, at least one, preferably several, in particular all, axial openings may be formed as recesses open radially outwards. This leads to a loosening of the fabric in the screen area and thus increases the drainage performance.

Unabhängig von der Art der Durchbrüche hat es sich als optimal erwiesen, wenn 25 bis 65 % der senkrecht zur Schneckenwelle verlaufenden Querschnittsfläche der Schneckenwendel durchbrochen sind. Regardless of the nature of the breakthroughs, it has proven to be optimal when 25 to 65% of the cross-sectional area of the helical spiral running perpendicular to the worm shaft is broken.

Des Weiteren wurde erkannt, dass häufig die Perforation im Bereich der Einlassöffnung bei hohen Drücken am Einlass zur Verstopfung neigt. Daher sollten die axialen Durchbrüche vorwiegend, vorzugsweise ausschließlich in der zur Einlassöffnung weisenden Hälfte der Schneckenwelle angeordnet werden. Furthermore, it has been recognized that often the perforation in the area of the inlet opening tends to clog at high inlet pressures. Therefore, the axial openings should predominantly, preferably exclusively in the inlet opening facing half of the worm shaft are arranged.

Allerdings lässt sich eine umfassende Wirkung erzielen, wenn die axialen Durchbrüche über die gesamte Schneckenwendel verteilt vorhanden sind. However, a comprehensive effect can be achieved if the axial openings are distributed over the entire screw helix.

Dabei ist es von Vorteil, wenn der Abstand jeweils zwischen zwei benachbarten, axialen Durchbrüchen in Umfangsrichtung etwa gleichgroß ist. It is advantageous if the distance between each two adjacent, axial openings in the circumferential direction is about the same size.

Nachfolgend soll die Erfindung an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. In der beigefügten Zeichnung zeigt: The invention will be explained in more detail with reference to an exemplary embodiment. In the attached drawing shows:

1: einen schematischen Längsschnitt durch eine Schneckenpresse und 1 a schematic longitudinal section through a screw press and

2 und 3: einen Teilquerschnitt einer Schneckenwelle 3 mit unterschiedlich gestalteten Schneckenwendeln 4. 2 and 3 : a partial cross-section of a worm shaft 3 with differently designed spiral flights 4 ,

Die in 1 gezeigte Schneckenpresse dient zur Entwässerung einer zumindest teilweise von Altpapier gebildeten Faserstoffsuspension, wie sie zur Herstellung einer Faserstoffbahn benötigt wird. In the 1 shown screw press is used for dewatering of a pulp suspension formed at least partially of waste paper, as required for the production of a fibrous web.

Hierzu besitzt die Schneckenpresse eine, in einem zylindrischen Mantel 2 konzentrisch angeordnete und rotierbar gelagerte Schneckenwelle 3, wobei die Suspension von den Schneckenwendeln 4 der Schneckenwelle 3 durch einen zwischen dem Mantel 2 und der Schneckenwelle 3 gebildeten Ringspalt 5 von wenigstens einer Einlass 7 – zu einer Auslassöffnung 8 gepresst wird. For this purpose, the screw press has a, in a cylindrical shell 2 concentrically arranged and rotatably mounted worm shaft 3 where the suspension is from the worm coils 4 the worm shaft 3 through one between the coat 2 and the worm shaft 3 formed annular gap 5 from at least one inlet 7 - to an outlet opening 8th is pressed.

Die Suspension wird beim Durchlaufen des Ringspaltes 5 sowohl durch die Schwerkraft als auch durch eine beim Transport stattfindende Komprimierung entwässert. Dabei läuft das Wasser durch die Sieböffnungen des Mantels 2 in einen Entwässerungskasten mit einem Ablauf 9. Dieser Entwässerungskasten sammelt das aufgefangene Wasser und wird hier beispielhaft in das den Mantel 2 umgebende Gehäuse 1 integriert. The suspension is passing through the annular gap 5 Dehydrated by both gravity and transport compression. The water runs through the sieve openings of the jacket 2 in a drainage box with a drain 9 , This drainage box collects the collected water and is an example of this in the coat 2 surrounding housing 1 integrated.

Um die Entwässerung zu intensivieren, kann die Schneckenwelle 3 und/oder der Mantel 2 derart konisch ausgebildet und angeordnet sein, dass sich der Ringspalt 5 in Förderrichtung 10 allmählich verkleinert. To intensify the drainage, the worm shaft can 3 and / or the coat 2 be formed conically and arranged so that the annular gap 5 in the conveying direction 10 gradually reduced in size.

Nach dem Durchlaufen des Ringspalts 5 gelangt die eingedickte Suspension in den Bereich der Auslassöffnung 8. After passing through the annular gap 5 the thickened suspension reaches the area of the outlet opening 8th ,

Die Schneckenwelle 3 wird von einem Motor 11 angetrieben, wobei ein Getriebe, ein Riemen o.ä. dazwischen geschaltet sein kann. The worm shaft 3 is from a motor 11 driven, wherein a transmission, a belt o. can be switched in between.

Besonders einfach gestaltet sich die Konstruktion, wenn wie hier dargestellt, die Zylinderachse 12 des Mantels 2 horizontal verläuft. The design is particularly simple if, as shown here, the cylinder axis 12 of the coat 2 runs horizontally.

Insbesondere bei hohen Drücken im Bereich der Einlassöffnung 7 kann es zum Verstopfen der Perforation des Mantels 2 kommen, was die Entwässerungsleistung wesentlich beeinträchtigt. Especially at high pressures in the region of the inlet opening 7 It can clog the perforation of the coat 2 come, which significantly affects the drainage performance.

Daher besitzen die Schneckenwendel 4 mehrere axial verlaufende Durchbrüche 6. Diese Durchbrüche 6 ermöglichen einen axialen Druckausgleich innerhalb der Suspension und wirken so lokalen Überlastungen entgegen. Therefore, the Schneckenwendel possess 4 several axially extending openings 6 , These breakthroughs 6 allow axial pressure compensation within the suspension and thus counteract local overloads.

Im Ergebnis kann über die Betriebszeit eine hohe Entwässerungsleistung gewährleistet werden. As a result, a high dewatering performance can be ensured over the operating time.

Gemäß den 1 und 2 sind diese axialen Durchbrüche 6 als kreisrunde Löcher ausgebildet, was die Belastbarkeit der Schneckenwendel 4 nur relativ gering vermindert. According to the 1 and 2 are these axial breakthroughs 6 formed as a circular holes, what the load capacity of the screw helix 4 only relatively small diminished.

Da insbesondere im Bereich der Einlassöffnung 7 mit einem Verschluss der Perforation gerechnet wird, sind die axialen Durchbrüche 6 bei 1 auch nur in der zur Einlassöffnung 7 weisenden Hälfte der Schneckenwelle 3 angeordnet. Especially in the area of the inlet opening 7 is counted with a closure of the perforation, the axial breakthroughs 6 at 1 only in the inlet opening 7 pointing half of the worm shaft 3 arranged.

Im Gegensatz hierzu werden die axialen Durchbrüche 6 in 3 von radial nach außen offene Aussparungen gebildet. In contrast, the axial breakthroughs 6 in 3 formed from radially outwardly open recesses.

Außerdem ist die Schneckenwendel 4 in diesem Beispiel als Doppelwendel ausgeführt. Von den zwei umeinanderlaufenden Wendeln der Schneckenwendel 4 besitzt nur eine Wendel axiale Durchbrüche 6. In addition, the helix is spiraling 4 executed in this example as a double helix. Of the two spiraling spirals of the helix 4 has only one coil axial openings 6 ,

Unabhängig von der Art der Durchbrüche 6 ist der Abstand jeweils zwischen zwei benachbarten, axialen Durchbrüchen 6 in Umfangsrichtung etwa gleichgroß, wobei hier 40 bis 65 % der senkrecht zur Schneckenwelle 3 verlaufenden Querschnittsfläche der Schneckenwendel 4 durchbrochen sind. Regardless of the type of breakthroughs 6 is the distance between each two adjacent axial openings 6 in the circumferential direction about the same size, in which case 40 to 65% of perpendicular to the worm shaft 3 extending cross-sectional area of the screw helix 4 are broken.

Claims

Screw press for separating liquids from a suspension, in particular a sludge or pulp suspension with a, in a housing ( 1 ) mounted, conical or cylindrical and perforated jacket ( 2 ) and at least one in the coat ( 2 ) rotating, cylindrical or conical worm shaft ( 3 ) with at least one spiral screw ( 4 ), wherein the suspension by a between the jacket ( 2 ) and the worm shaft ( 3 ) formed annular gap ( 5 ) from an inlet ( 7 ) to an outlet opening ( 8th ) is pressed, characterized in that at least one screw spiral ( 4 ) at least one axially extending breakthrough ( 6 ) owns.

Screw press according to claim 1, characterized in that at least one screw spiral ( 4 ) a plurality of axial openings ( 6 ) having.

Screw press according to claim 2, characterized in that each turn of the screw helix ( 4 ) at least one, preferably a plurality of axial openings ( 6 ) owns.

Screw press according to one of the preceding claims, characterized in that at least one, preferably a plurality, in particular all axial openings ( 6 ) are formed as holes.

Screw press according to one of the preceding claims, characterized in that the screw helix ( 4 ) is designed as a double helix.

Screw press according to one of the preceding claims, characterized in that at least one, preferably a plurality, in particular all axial openings ( 6 ) are formed as radially outwardly open recesses.

Screw press according to one of the preceding claims, characterized in that 25 to 65% of the perpendicular to the worm shaft ( 3 ) extending cross-sectional area of the screw helix ( 4 ) are broken.

Screw press according to one of the preceding claims, characterized in that the axial openings ( 6 ) predominantly, preferably exclusively in the direction of the inlet opening ( 7 ) facing half of the worm shaft ( 3 ) are arranged.

Screw press according to one of claims 1 to 7, characterized in that the axial openings ( 6 ) over the entire spiral spiral ( 4 ) are present distributed.

Screw press according to one of the preceding claims, characterized in that the distance between each two adjacent axial openings ( 6 ) is approximately equal in the circumferential direction.