DE1584982B2 - Verfahren und Vorrichtung zum Auspressen von Flüssigkeit aus flüssigkeitshaltigem, insbesondere grob- und faserstoffhaltigem Gut - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zum Auspressen von Flüssigkeit aus flüssigkeitshaltigem, insbesondere grob- und faserstoffhaltigem Gut

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DE1584982B2 DE1584982A DEP0040972A DE1584982B2 DE 1584982 B2 DE1584982 B2 DE 1584982B2 DE 1584982 A DE1584982 A DE 1584982A DE P0040972 A DEP0040972 A DE P0040972A DE 1584982 B2 DE1584982 B2 DE 1584982B2
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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Auspressen von Flüssigkeit aus flüssigkeitshaltigem, insbesondere grob- und faserhaltigem Gut, vorzugsweise zum Entwässern von Rechengut und/oder faserhaltigen Abwasserschlämmen, in einem eine Einlaßöffnung, eine Auslaßöffnung und einen Preßkolben aufweisenden Preßraum, wobei in aufeinanderfolgenden Preßhüben und Entspannungsintervallen jeweils eine Teilmenge des insgesamt im Preßraum vorhandenen Preßgutes aus der Auslaßöffnung ausgestoßen und eine entsprechende Teilmenge frischen Preßguts an der Einlaßöffnung zugeführt wird und wobei ein Teil jedes Preßhubs als Vollpreßhub mit hohem Preßdruck bei geschlossenem Auslaß und der restliche Teil des Preßhubs als Ausstoßhub mit niedrigem Preßdruck bei geöffnetem Auslaß durchgeführt wird.
Ein solches Verfahren ist aus US-PS 28 17 288 bekannt. Dabei erfolgt das Umschalten vom Vollpreßhub auf den Ausstoßhub sofort beim Erreichen eines durch einen Druckschalter festgelegten maximalen Preßdrucks. Ein die ausdrückseitige Stirnseite des Preßraums verschließender Schieber wird dabei voll geöffnet, so daß das Preßgut beim Ausstoßen außer der Wandreibung keinen Widerstand erfährt und der Druck während des Ausstoßhubes sehr niedrig ist. Dies hat zur Folge, daß die Entwässerung nicht optimal erfolgt, da der maximale Druck des Vollpreßhubes nur sehr kurz wirkt und das durch ihn freigesetzte Wasser keine Zeit hat, durch das Preßgut und die Sieböffnungen des Preßraumes abzufließen, sondern sich beim plötzlichen Abfallen des Preßdrucks beim Übergang zum Ausstoßhub noch überwiegend im Preßgut befindet und von ihm wieder aufgesogen werden kann.
Aufgabe der Erfindung ist es, bei einem Verfahren der eingangs genannten Art die Wirksamkeit des Entwässerungsvorganges zu verbessern.
Dies wird gemäß der Erfindung dadurch erreicht, daß der maximale Preßdruck des Vollpreßhubs während einer einstellbaren Zeitspanne aufrechterhalten wird und der anschließende Ausstoßhub gegen erhöhten Widerstand erfolgt.
Dadurch wird der Vorteil erreicht, daß das Preßgut während eines sehr großen Teils seiner Verweilzeit in der Presse einem für die Entwässerung wirksamen Druck ausgesetzt ist, nämlich einerseits in den Vollpreßhüben dem hohen Preßdruck während einer für das Ablaufen der ausgepreßten Flüssigkeit ausreichenden Zeit, und andererseits in den Ausstoßhüben einem
zwar niedrigeren Druck, der aber immer noch für eine Umschichtung und Verdichtung des sich vorwärts bewegenden Preßguts wirksam ist. Insgesamt wird hierdurch ein sehr guter Entwässerungseffekt erzielt und die Verweilzeit des Gutes in der Presse optimal genutzt.
Vorzugsweise beträgt der maximale Preßdruck des Vollpreßhubes etwa 200 atü und seine Einwirkungsdauer bis zu 30 see und der niedrigere Preßdruck des Ausstoßhubes etwa 30 atü.
Die Erfindung betrifft auch eine Vorrichtung zur Durchführung des genannten Verfahrens, mit einem insbesondere zylindrischen Preßraum und einem darin hin- und herbewegbaren Preßkolben, wobei der Preßraum am einen Ende eine durch den vorwärts bewegten Preßkolben verschließbare Einlaßöffnung und am anderen Ende eine durch ein Verschlußorgan, insbesondere durch eine Schwenkklappe während des Vollpreßhubs verschließbare Auslaßöffnung aufweist und so lang ist, daß er mindestens das Dreifache der bei jedem Preßhub des Preßkolbens ausgestoßenen Feststoffteilmenge aufnimmt, und wobei der Preßkolben durch ein mittels Pumpenanordnung betätigbares Kolbenzylinderaggregat bewegt wird, die zum Umschalten vom Vollpreßhub auf den Ausstoßhub ein Druckschaltventil aufweist. Die Vorrichtung ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpenanordnung eine Hochdruck- und eine dazu parallelgeschaltete Niederdruckpumpe aufweist, wobei die Hochdruckpumpe während des Vollpreßhubs und während des Ausstoßhubs mindestens die Niederdruckpumpe betätigbar sind, und daß das Druckschaltventil einen einstellbaren Zeitschalter zum Einstellen der Zeitspanne, während der der maximale Preßdruck des Vollpreßhubs aufrechterhalten werden soll, und zum Umschalten auf den Ausstoßhub bei Ablauf der eingestellten Zeit aufweist.
Zum Erzeugen des erhöhten Widerstandes während des Auspreßhubes ist insbesondere ein gekrümmter Endabschnitt des Preßraumes und/oder eine die Auslaßöffnung nur teilweise freigebende Zwischenstellung der Schwenkklappe vorgesehen.
Die Niederdruckpumpe ist vorzugsweise auch mit den für die Betätigung der Schwenkklappe vorgesehenen Stellmitteln verbindbar, und es ist ferner in vorteilhafter Weise möglich, die Schwenkklappe als Auflockerungs- und/oder Zerkleinerungsorgan für das die Auslaßöffnung passierende Preßgut auszubilden und zu betätigen.
Zu den Zeichnungen sind Ausführungsformen der Presse nach der Erfindung beispielsweise dargestellt
F i g. 1 ist ein Längsschnitt durch eine Ausführungsform der Presse.
F i g. 2 ist ein Querschnitt durch die Presse der F i g. 1 nach Linie C-C
F i g. 3 ist ein Schnitt durch den Preßkorb der Presse der F i g. 1 nach Linie A-A.
F i g. 4 ist ein Schnitt durch den Preßkorb der F i g. 1 nach Linie B-B.
F i g. 5 ist ein Schnitt durch den Preßkorb der F i g. 1 nach Linie C-C.
F i g. 6 ist eine schematische Darstellung der Presse und des zu deren Betrieb erforderlichen hydraulischen Systems.
In einem Gehäuse 1 sind ein Vorentwässerungskorb 2 mit einer Einfüllöffnung 2a, ein Hochdruckpreßkorb 3 und ein Nachentwässerungspreßkorb 4 angeordnet. Das Gehäuse 1 dient zum Auffangen der aus den Preßkörben ablaufenden Flüssigkeit und ist mit einem Auslaß5versehen... ;,,.,; ,,^,,.y. ,v;i,-> V;;:;- ^i/. -■·;·. , In dem Preßkorb 3 wirkt ein Preßkolben 6, der über
ein Joch 7 mit Antriebskolben 8,9 verbunden ist, wobei das Joch 7 Führungsstangen 10, 11 aufweist, durch die ein Ecken verhindert und insbesondere auch das Gewicht des Joches getragen wird. ..,-,; ........ ......
An der Austragsseite des Nachentwässerungspreßkorbes 4 ist ein gekrümmter Endabschnitt 12 vorgesehen, dessen Austragsöffnung etwa parallel zu der Achse der Preßkörbe bzw. der Arbeitsrichtung des Preßzylinders angeordnet ist Diese öffnung kann ganz oder teilweise durch, eine Schwenkklappe 13 verschlossen werden, die durch einen in einem Zylinder 14 arbeitenden Kolben 15 betätigt werden kann..In ihrer mit 13' bezeichneten Verschlußstellung ist diese Klappe in einem spitzen Winkel zu der t Arbeitsrichtung des Kolbens 15 angeordnet, so daß sie nur einen geringen Teil des Preßdruckes des Preßkolbens 6 aufzunehmen braucht. Der wesentliche Teil wird durch die Wände des gekrümmten Austragsteiles 12 aufgenommen. Das aus dem Zylinder 14 und dem Kolben 15 bestehende Stellmittel kann also verhältnismäßig klein ausgelegt sein. Die Schwenkklappe 13 braucht die Austrittsöffnung nicht ganz zu verschließen, da das Gut, das sich davor befindet, so kompakt ist, daß ein Durchtritt durch
die verbleibende öffnung verhindert wird. ■ .-■■·. -;
Die Kolben 8,9 sowie 15 sind so ausgebildet, daß sie
insbesondere beim Rückhub beiderseitig beaufschlagt werden. Die Antriebskolben 8,9 arbeiten beim Preßhub ziehend. Es werden dadurch die bereits vorher erörterten Vorteile erreicht.
Um eine rasche Abführung des Wassers zu erreichen, ist der Vorentwässerungskorb 2 mit axial verlaufenden Sammelringen 16 versehen. Die Entwässerungsbohrungen 17, 18 dieses Korbes gehen z.T. von den axial verlaufenden Sammelringen 16 aus.
Der Hochdruckpreßkorb 3 und der Nachentwässerungspreßkorb 4 weisen Entwässerungsschlitze 19, 20 auf, die einen nach außen zunehmenden Querschnitt haben. Derartige Schlitze erlauben eine rasche Abführung der Flüssigkeit. Die Schlitzbreite beträgt vorteilhafterweise weniger als 5 mm und insbesondere weniger als 1 mm.
Die Presse gemäß der Erfindung arbeitet wie folgt:
Das abzupressende Gut wird durch die Einfüllöffnung 2a in den Vorentwässerungskorb 2 gegeben, während sich der Preßkolben 6 in seiner rechten Endstellung befindet.
so Die Schwenkklappe 13 wird geschlossen, und der Preßkolben 6 wird mit Niederdruck von etwa bis zu 40 atü nach links gedrückt, bis das Preßgut so weit verdichtet ist, daß ein höherer Preßdruck erforderlich ist. Zu diesem Zeitpunkt erreicht die Stirnseite des Preßkolbens 6 etwa den Beginn des Hochdruckpreßkorbes 3. Der Preßkolben wird nun mit Hochdruck etwa bis zu 200 atü beaufschlagt, und das Preßgut wird nunmehr mit diesem hohen Druck ausgepreßt, wobei dieser Druck gleichzeitig auch auf das sich in dem Nachent-
ho wässerungspreßkorb 4 befindliche Gut einwirkt.
Man läßt den Hockdruck etwa 2 bis 3 SeIc, vorzugsweise 10 Sek., einwirken und läßt den Druck dann bis auf etwa 30 atü absinken. Gleichzeitig wird die Schwenkklappe 13 geöffnet. Der jetzt mit Niederdruck
i> > belastete Preßkolben 6 schiebt einen Teil der Pressenfüllung durch den gekrümmten Endabschnitt 12 heraus, bis er an einen Anschlag mit einem entsprechenden Schalter anläuft.
Anschließend erfolgt der Rückhub des Preßkolbens 6 in der Zeichnung nach rechts, und zwar wiederum so lange, bis der Kolben an einen zweiten Anschlag anläuft. Während des Rückhubs erfolgt ein erneutes Füllen des Vorentwässerungskorbes 2 durch die Einfüllöffnung 2a. Damit ist eine Preßstufe abgeschlossen, und es erfolgt ein erneutes Abpressen.
Das in dem Nachentwässerungspreßkorb 4 befindliche Gut wird also mehrmals in verschiedenen Preßstufen dem maximalen Druck von etwa 200 atü ausgesetzt und zwischendurch jeweils entspannt. Eingefüllt wird jeweils eine Menge an auszupressendem Gut, die so viel Feststoffe enthält, wie am Auslaßende der Presse entnommen wird. Es befindet sich dann stets eine gleichbleibende Säule an auszupressendem Gut in der Presse. ""■· •--•v^--''" ;■''■'=.'-" --: ■-.;·-■■■=■■ -■ ' ■■
Wie Fig. 6 zeigt, sind eine Niederdruckpumpe 21 für einen Druck bis auf etwa 40 atü und eine Hochdruckpumpe 22 für einen Druck bis etwa 200 atü vorgesehen, die mit einem Druckmittelbehälter 23, insbesondere einem ölbehälter, für das Drucksystem in Verbindung stehen. Ein Elektromotor 24 dient zum Antrieb der beiden Pumpen.
Nach dem Einfüllen des Gutes und Schließen der Schwenkklappe 13 wird von den Pumpen 21, 22 durch die Leitung 25 Druckmittel in die Druckräume 26, 27 gegeben, und zwar unter einem Druck von bis zu 40 atü. Dadurch wird, wie schon beschrieben, der Preßzylinder 6 in der Zeichnung nach links bewegt. Für den Hochdruckbetrieb wird die Pumpe 22 umgeschaltet, so daß sie nun allein mit bis zu 200 atü arbeitet, während die Niederdruckpumpe 21 leer weiterarbeitet. Nach Ablauf der Preßzeit wird ein Entlastungsventil 28 durch ein nicht dargestelltes Zeitschaltwerk geöffnet, wodurch der Druck in den Druckräumen 26, 27, wie vorher erwähnt, auf 30 atü abgesenkt wird. Gleichzeitig erhält ein Steuerventil 29 durch einen Druckschalter 30 einen solchen Steuerimpuls, daß die Schwenkklappe 13
ίο geöffnet wird. ' : ;.. -·.·...-,.·
Beim Auflaufen des Preßkolbens 6 bei seiner
Bewegung nach links auf einen Anschlag wird ein
Steuerventil 31 derart eingeschaltet, daß der Rückhub
des Preßkolbens 6 einsetzt, und zwar dadurch, daß nun
die Zylinderräume 32, 33 mit Druckmittel gefüllt werden. "· - " :: ; ■'
Wenn der Preßkolben 6 beim Rückhub gegen den entsprechenden Anschlag anläuft, so wird durch Betätigung des Steuerventils 29 und des Druckschalters 30 ein Schließen der Schwenkklappe 13 bewirkt sowie ein erneuter Vorhub des Preßkolbens 6.
Die Presse nach der Erfindung ist sehr einfach und robust gebaut, und es bedarf nur weniger Schaltteile, um einen selbständigen Betrieb zu bewirken. Es wird eine sehr wirksame Entwässerung bei gleichzeitig großem Durchsatz bewirkt, wozu beiträgt, daß durch eine Beschleunigung des Rückhubes an Zeit gespart wird, da sich die für das Verdichten und Pressen erforderliche Zeit nicht verkürzen läßt.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (10)

Patentansprüche:
1. Verfahren zum Auspressen von Flüssigkeit aus flüssigkeitshaltigem, insbesondere grob- und faserhaltigen! Gut, vorzugsweise zum Entwässern von Rechengut und/oder faserhaltigen Abwasserschlämmen, in einem eine Einlaßöffnung, eine Auslaßöffnung und einen Preßkolben aufweisenden Preßraum, wobei ein in aufeinanderfolgenden Preßhüben und Entspannungsintervallen jeweils eine Teilmenge des insgesamt im Preßraum vorhandenen Preßgutes aus der Auslaßöffnung ausgestoßen und eine entsprechende Teilmenge frischen Preßguts an der Einlaß- , Öffnung zugeführt wird und wobei ein Teil des; ~ Preßhubs als Vollpreßhub mit hohem Preßdruck bei geschlossenem Auslaß und der restliche Teil des Preßhubs als Ausstoßhub mit niedrigem Preßdruck ~ bei geöffnetem Auslaß dient, dadurch gekennzeichnet, daß der maximale Preßdruck des Vollpreßhubs während einer einstellbaren Zeitspanne aufrechterhalten wird und der anschließende Ausstoßhub gegen erhöhten Widerstand erfolgt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der maximale Preßdruck des Vollpreßhubs während bis zu 30 Sekunden aufrechterhalten wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der maximale Preßdruck des Vollpreßhubs 200 atü beträgt.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Preßdruck des Ausstoßhubs 30 atü beträgt.
5. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 4, mit einem insbesondere zylindrischen Preßraum und einem darin hin- und herbewegbaren Preßkolben, wobei der Preßraum am einen Ende eine durch den vorwärts bewegten Preßkolben verschließbare Einlaßöffnung und am anderen Ende eine durch ein Verschlußorgan, insbesondere durch eine Schwenkklappe während des Vollpreßhubs verschließbare Auslaßöffnung aufweist und so lang ist, daß er mindestens das Dreifache der bei jedem Preßhub des : Preßkolbens ausgestoßenen Feststoffteilmenge aufnimmt, und wobei der Preßkolben durch ein mittels Pumpenanordnung betätigbares Kolbenzylinderaggregat bewegt wird, die zum Umschalten vom Vollpreßhub auf den Ausstoßhub ein Druckschaltventil aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpenanordnung eine Hochdruck- und eine parallel geschaltete Niederdruckpumpe (22 bzw. 21) aufweist, wobei die Hochdruckpumpe (22) während des Vollpreßhubs und während des Ausstoßhubs mindestens die Niederdruckpumpe (21) betätigbar sind, und daß das Druckschaltventil einen einstellbaren Zeitschalter zum Einstellen der Zeitspanne, während der der maximale Preßdruck des Vollpreßhubs aufrechterhalten werden soll, und zum Umschalten auf den Ausstoßhub bei Ablauf der eingestellten Zeit aufweist ω)
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Druckschaltventil oder ein zusätzliches Druckmeßorgan mit einem Schalter (30) für die Impulsgabe bei Beginn des Ausstoßhubs zum öffnen der Schwenkklappe (13) mittels Stellmitteln ti 5 (14,15,29) versehen ist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwenkklappe (13) am offenen Ende eines am Preßraumende vorgesehenen gekrümmten Endabschnitts (12) angeordnet ist.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwenkklappe (13) in eine die Auslaßöffnung nur teilweise freigebende Zwischenstellung schwenkbar ist.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Niederdruckpumpe (21) mit den für die Betätigung der Schwenkklappe (13) vorgesehenen, als Kolbenzylinderaggregat (14,15) ausgebildeten Stellmitteln verbindbar ist.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwenkklappe (13) derart ausgebildet, angeordnet und/oder in eine solche Stellung schwenkbar ist, daß das ausgestoßene Preßgut aufgelockert und/oder zerkleinert wird.
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