DE19715173C2

DE19715173C2 - Schneckenpresse zum Abtrennen von Flüssigkeiten aus Faserstoffsuspensionen

Info

Publication number: DE19715173C2
Application number: DE19715173A
Authority: DE
Inventors: Peter Dipl Ing Dr Scheucher; Rudolf Ing Stadlauer
Original assignee: Andritz Patentverwaltungs GmbH
Current assignee: Andritz Patentverwaltungs GmbH
Priority date: 1996-04-25
Filing date: 1997-04-11
Publication date: 1999-03-11
Anticipated expiration: 2017-04-12
Also published as: DE19715173A1; NO971893D0; FI971701A; CA2203335C; CA2203335A1; ATA74996A; US5857406A; AT409108B; NO313745B1; NO971893L; FI971701A0; SE515591C2; SE9701507D0; SE9701507L; FI122259B

Description

Die Erfindung betrifft eine Schneckenpresse zum Abtrennen von Flüssigkeiten aus Faserstoffsuspensionen, mit einem mit Flüssigkeitsdurchtritten versehenen Mantel, der in Segmente aufgeteilt ist, einer darin rotierenden Schnecke, einer Welle und einem Suspensionszulaufbereich.

Eine derartige Schneckenpresse ist aus der DE 43 92 041 C1 bekannt. Bei der Entwässerung von Suspensionen mit niedrigen Konsistenzen ist eine große Entwässerungsleistung 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 Druckanstieg 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 Stoffzufuhrkästen am Schneckenanfang setzt sich bei steigendem Druck der Siebkorb am Schneckenanfang beginnend in Richtung Schneckenende zu.

Eine Schneckenpresse nach dem Stand der Technik ist in der EP 0 078 259 B1 (Hunt) dargestellt. Sie zeigt speziell den in Segmente aufgeteilten Schnecken mantel. Die US 4, 383, 955 zeigt eine Schneckenpresse, bei der mehrere Ringe verbunden werden und dadurch eine Art Siebmantel bilden.

Die Erfindung hat das Ziel auch für niedrige Suspensionszulaufkonsistenzen eine Schneckenpresse zu schaffen, die eine hohe Entwässerungsleistung aufweist und einfach an geänderte Stoffeingangbedingungen anpaßbar ist.

Sie ist daher mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 durch gekennzeichnet, daß der Suspensionszulaufbereich (6) in seiner Lage und/oder seinem Querschnitt veränderbar ist. Dadurch wird die An passung des Suspensionszulaufbereichs an die erforderlichen Entwässerungs bedingungen bei geänderten Stoffeingangsbedingungen ermöglicht.

Eine günstige Weiterbildung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß sich der Suspensionszulaufbereich über mehrere Mantelsegmente erstreckt. Ein oben liegender Suspensionszulaufbereich, der als Schlitz ausgeführt sein kann, ermög licht, wenn er sich über mehrere Siebkörbe erstreckt, ein gleichmäßiges Füllen der Schnecke über eine größere Länge und eine noch bessere Druckverteilung.

Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß der Suspensionszulaufbereich erst in einem vom Schneckenanfang in Transport richtung der Suspension entfernten Mantelsegment beginnt. Wenn der aktive Suspensionszulaufbereich, d. h. der freie Zulaufquerschnitt, erst nach dem ersten Bereich am Schneckenanfang beginnt, muß der zugeführte Stoff im Schnecken kanal zurückströmen. Durch den entstehenden Druckverlust kann am Schnecken beginn 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 Frei putzen des Siebes vom Anfang weg bewerkstelligen.

Eine günstige Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Mantelsegmente austauschbar vorgesehen sind. Durch die Austauschbarkeit der Segmente sowohl mit Suspensionszufuhröffnung, als auch ohne Suspensionszufuhröffnung, kann der Suspensionszulaufbereich so wohl 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 Stoffzufuhr bedingungen die Suspensionszufuhr kurzfristig und ohne längere Betriebsstill stände an diese geänderten Bedingungen anzupassen.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß ein Einlaufschlitz 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 Änderung der Lage und des Querschnittes 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 aus gleichen.

Eine günstige Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Schnecke im Anfangsbereich der Schneckenwendel an ihrem äußeren Umfang elastische Elemente als Abstreifer aufweist, die am Schneckenflügel oder direkt vor dem Schneckenflügel angeordnet sein können. Dadurch läßt 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 Schnecken mantels mindestens eine zusätzliche Filtratwanne vorgesehen, wobei die Filtrat wanne Filtratüberläufe aufweisen kann. Bei Schneckenpressen mit großem Durchmesser besteht allein durch den Höhenunterschied am Sieb auf der unteren Seite ein höherer Druck. Durch das Eintauchen in eine zusätzliche Filtratwanne kann dieser Druckunterschied leicht ausgeglichen werden.

Wird die zusätzliche Filtratwanne in Zonen mit unterschiedlich hohen Filtratüber läufen aufgeteilt, so kann der Druckverlauf besonders günstig an die erforderlichen Entwässerungsdrücke angepaßt werden.

Die Erfindung wird nun anhand der Zeichnungen beispielhaft beschrieben, wobei

Fig. 1 eine Schneckenpresse gemäß der Erfindung,

Fig. 2 einen Schnitt ent sprechend Linie II-II in Fig. 1,

Fig. 3 und Fig. 3a eine Variante der Erfindung,

Fig. 4 und Fig. 4a eine weitere Variante der Erfindung,

Fig. 5a, b eine Variante der Erfindung und

Fig. 6a, b, c den Druckverlauf gemäß Fig. 5b 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, vor zugsweise hohl ausgebildeten, Welle 5 befestigt ist. Die Suspension, z. B. Faser stoffsuspension wird der Schneckenpresse 1 über einen Suspensionszulauf bereich 6 zugeführt. Dieser Suspensionszulaufbereich 6 ist als Verteilkasten aus gebildet, der sich in der dargestellten Variante über drei Mantelsegmente 3' er streckt. Dieser oben liegende Suspensionszulaufbereich 6, der als Schlitz ausge führt 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 Betriebsbedingungen 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 Suspensionszufuhr öffnung (Segment 3'), als auch ohne Suspensionszufuhröffnung (Segment 3) kann der Suspensionszulaufbereich 6 sowohl in seiner Lage, als auch in seinem Querschnitt 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 II-II in Fig. 1. Die Stoffzufuhr aus dem Verteilkasten (Stoffzufuhrbereich) 6 erfolgt im Mantelsegment 3' durch einen Einlaufschlitz 13, der durch den Mantel 2 reicht.

Fig. 3 zeigt eine Variante der Schnecke 4, bei der an der Schneckenwendel 9 Abstreifer 14 angebracht sind, die mit der Schneckenwendel 9 einen Winkel, vor zugsweise etwa 70°, einschließen, wobei mehrere Abstreifer 14 am Schnecken anfang 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 der 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. 5a zeigt schematisch eine Schneckenpresse 1 mit einem Mantel 2 und einem Stoffzufuhrbereich 6 sowie einem Stoffaustrag 12. Das ausgepreßte Wasser wird bei dieser Variante erst in eine zusätzliche Filtratwanne 18, 18', 18'' geleitet, von wo es über Filtratüberläufe 19, 19', 19'' in die Filtratwanne 11 gelangt. Bei Schneckenpressen mit großem Durchmesser besteht allein durch den Höhenunterschied am siebförmigen Mantel 2 auf der unteren Seite ein höherer Druck. Durch das Eintauchen in eine zusätzliche Filtratwanne 18, 18', 18'' kann dieser Druckunterschied leicht ausgeglichen werden. Der Druckverlauf gemäß der in Fig. 5b dargestellten Ausführung, die einen Schnitt gemäß Linie V-V in Fig. 5a darstellt, ist in Fig. 6a, b, c gezeigt. Fig. 6a stellt dabei den durch den Höhen unterschied wirkenden Innendruck dar. Fig. 6b zeigt den in der Filtratwanne 18' erzielbaren Gegendruck. Fig. 6c 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.

Fig. 7 stellt einen Schnitt gemäß Linie VII-VII in Fig. 1 dar und zeigt verschiedene Ausgestaltungen der querschnittsverengenden Elemente im Stoffzulaufbereich 6. Es können hier einerseits Bleche 20 zur Abdeckung des Einlaufschlitzes 13, Drehklappen 21 zu Einstellung des offenen Querschnittes oder Schieber 22 ein gesetzt werden. Es können dabei nur einzelne querschnittsverändernde Elemente, aber auch mehrere gleichartige oder auch verschiedenartige derartige Elemente verwendet werden.

Claims

1. Schneckenpresse zum Abtrennen von Flüssigkeiten aus Faserstoffsuspensionen, mit einem mit Flüssigkeitsdurchtritten versehenen Mantel, der in Segmente aufgeteilt ist, einer darin rotierenden Schnecke, einer Welle und einem Suspensionszulaufbereich, dadurch gekennzeichnet, daß der Suspensionszulaufbereich (6) in seiner Lage und/oder seinem Querschnitt ver änderbar ist.

2. Schneckenpresse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Suspensionszulaufbereich (6) über mehrere Mantelsegmente (3') erstreckt.

3. Schneckenpresse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Suspensionszulaufbereich (6) erst in einem vom Schneckenanfang (7) in Transportrichtung der Suspension entfernten Mantelsegment (3') beginnt.

4. Schneckenpresse nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Mantelsegmente (3, 3') austauschbar vorgesehen sind.

5. Schneckenpresse nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein Einlaufschlitz (13) des Suspensionszulaufbereiches (6) mit mindestens einem Element (20, 21, 22) zur Veränderung des freien Zulaufquerschnitts ausgestattet ist.

6. Schneckenpresse nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß als Element zur Veränderung des als Einlaufschlitz (13) ausgebildeten freien Zulaufquer schnitts mindestens ein Schieber (22) vorgesehen ist.

7. Schneckenpresse nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Schnecke (4) im Anfangsbereich (7) einer Schneckenwendel (9) an ihrem äußeren Umfang elastische Elemente (14, 15) als Abstreifer aufweist.

8. Schneckenpresse nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die elasti schen Elemente (14, 15) an der Schneckenwendel (9) oder direkt vor der Schneckenwendel (9) angeordnet sind.

9. Schneckenpresse nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß unterhalb des Mantels (2) mindestens eine zusätzliche Filtratwanne (18, 18', 18'') vorgesehen ist.

10. Schneckenpresse nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die zusätz liche Filtratwanne (18, 18', 18'') Filtratüberläufe (19, 19', 19'') aufweist.

11. Schneckenpresse nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die zusätzliche Filtratwanne (18, 18', 18'') in Zonen mit unterschiedlich hohen Filtrat überläufen (19, 19', 19'') aufgeteilt ist.