DE3021311A1

DE3021311A1 - Verfahren und vorrichtung fuer die abpressung von zuckerrohrbagasse

Info

Publication number: DE3021311A1
Application number: DE19803021311
Authority: DE
Inventors: Willy 3300 Braunschweig Kaether
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1980-06-06
Filing date: 1980-06-06
Publication date: 1981-12-17
Also published as: DE3021311C2; BR8103587A; BE889070A; GB2078125B; US4452641A; ZA813767B; CU21297A3; FR2483949A1; FR2483949B1; US4543129A; JPS5722898A; GB2078125A

Description

üborinqunieur IVi]Iy Kneiher, Brau!i£--_-hv/t_· Ly, Leipziger s 1: r r. ß e 94

Verfahren und Vorrichtungen für d:^; -3 pressung von 'iuckerirohrbagasse

Die Erfindung betrifft die /ibpressung von Zuckerrohrbagasse, die z.B. einen Zuckerrohr-Di ffuseur (Figur 4, Teil 1) in gestreckter oder kreisförmiger Ausführung mit stehendem oder beweglichem Siebboden in bekannter Ausführung durchlaufen hat, z.B. nach Patent 1 56 7 245.

Neben einer bestimmten Zuordnung der einzelnen Vorrichtungen für die Abpressung zueinander im Sinne der Erfindung ist sie auch gekennzeichnet durch extrem niedrige Pressdrücke, also durch ein Niederdruck-Verfahren,

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das z.B. bei nur 24 kg/cm , also 2,4 % des Pressdruckes

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von ca. 1000 kg/cm in den bisher üblichen Dreiwalzen-Hochdruckmühlen die gleichen und besseren Restfeuchtigkeiten erzielt. Sie ist ferner gekennzeichnet durch eine z.B. 70-fache Verlängerung der Presszeit und durch die Einführung einer partiellen Vorentwässerung im Dif fuiieur selbst, aber außerhalb seines Siebbodens Lei einem .υΙίΛ.-leren Pressdruck von bevorzugt ca. 0,03 kg/cm*" sowie einer Vorabpressung übcjr einer sieblossn freien Fläche (Figur 1,2, 3, Teil F) bei einem mittleren Pressdruck von ca. 0,2 kg/cm"' unter einer Walze (Figur 1 _f 2, 3, Teil 1), die gleichzeitig die Endabpressung vornimmt. Die Vorentwässerung und besonders auch die Vorabpressung über der sieblosen freien Fläche ermöglichen den großen, hier anfallenden Flüssigkeitsstrom, auch ohne Seitensiebe im Diffuseur abzuführen.

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Die Vorabpressung wird dadurch ermöglicht, daß die gestaffelte Oberwalze (Figur 1, Teil 1 und Figur 2, Teil 1) eines Walzenpaares in einer bestimmten Lage zu der sieblosen freien Fläche angeordnet wird und ihr Durchmesser in einem bestimmten Verhältnis zur Presszeit und der Stärke des Bagassestromes steht.

Die Oberwalze kann auch über eine bevorzugt ebene Siebfläche (Figur 3, Teil 3) angeordnet sein, die der hohen Reibungskräfte wegen,die von der Oberwalze ausgehen, nur partiell z.B. von der Hälfte des Walzendurchmessers beaufschlagt wird. Hierbei werden für diese eine Walze (Figur 3, Teil 2) die gleichen Modalitäten wie für die gestaffelte Oberwalze bei einem Walzenpaar nach Figur 1 und 2 in Anspruch genommen .

Für den Gesamtablauf des Pressvorganges im Sinne der Erfindung mit einer sieblosen Vorabpressung über einer freien Fläche sowie die Endabpressung ist ferner von Bedeutung, daß der geschlossene Bagassestrom nach dem Verlassen des Diffusions mit seiner beträchtlichen Konsistenz ungestört und unmittelbar also ohne eine Auflockerung durch eine Schälwalze, Zwischentransporteuren u.a., wie es bei einer Dreiwalzen-Hochdruckmühle unerläßlich ist, zwei gegeneinander gerichteten Wölbungen (Figur 1, Teil 5) zugeführt wird. Sie können durch die Staffelung (Figur 1 und 2, Teil 7) der Oberwalze so gehalten werden, daß kein Aufbrechen des Bagassestromes an seiner Unterseite über der sieblosen freien Fläche erfolgen wird, da durch die Wölbung an dieser Stelle durch den nachgeschobenen Bagassestrom

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eine Druckbeanspruchung an der Unterseite des Bagassestromes entsteht.

Die Erfindung ermöglicht bedeutende wirtschaftliche Vorteile bei der Investition und in der Betriebsführung.

Die erforderliche endgültige Entwässerung der Bagasse auf eine Rechtfeuchtigkeit der heute gebräuchlichen 50 - 52 % wurde bisher z.B. nach Patent 1 567 245 von den einer Diffusion nachgeschalteten Dreiwalzen-Hochdruckmühlen vorgenommen (Figur 4, Teil 8). Die gesamte Abpressung erfolgte dabei z.B. nach Patent 1 567 245 in zwei Stufen. Einer Vorentwässerung mittels einer besonderen Pendelwalze (Figur 1 und 2, Teil 1) im Diffuseur selbst und der Hochdruckabpressung in den dem Diffuseur (Figur 4, Teil 1) nachgeschalteten teueren und hochbeanspruchten Dreiwalzen-Mühlen (Figur 4, Teil 8) Ihre Nachteile sind bekannt. So bestehen z.B. die Walzenmäntel mit einem Durchmesser bis zu 1000 mm (Figur 4, Teil 3) aus einer Sonder-Gußlegierung, die auf hochwertige Achsen aufgezogen werden müssen und der hohen Pressdrücke wegen durch ihre Abnutzung und

ο Beschädigungen als Folge der Drücke um 1000 kg/cm" von Zeit zu Zeit repariert oder ausgewechselt werden müssen. Die Zuckerfabriken sind mit speziellen Einrichtungen für solche Umrüstungen und Reparaturen im eigenen Hause ausgerüstet, um möglichst geringe Betriebsunterbrechungen zu erzielen.

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So waren bisher bis zur Endabpressung der Bagasse auf eine Restfeuchtigkeit von ca. 50 - 52 % neben z.B. einer Vorentwässerung im Diffuseur selbst nach Patent 1 567 245 und 2 051 221 (Figur 4, Teil 1) eine Pendelwalze (Figur 4, Teil 9) und die nachgeschalteten Dreiwalzen-Hochdruckmühlen mit insgesamt 7 Einzelwalzen erforderlich, davon 6 mit einem Durchmesser bis zu 1000 mm (Figur 6, Teil 3) mit den hohen

Drücken bis zu 1000 kg/cm aus den erwähnten SpezialStählen. Die vorliegende Erfindung benötigt an ihrer Stelle nur noch zwei Walzen in normaler Schweißkon-

2 struktion von z.B. 4000 mm Durchmesser bei 24 kg/cm .

Ein weiterer Nachteil dieser Dreiwalzen-Hochdruckmühlen besteht ferner in den durch ihren Aufbau unerläßlichen Bagassebalken (Figur 4, Teil 7), die für die Abpressung so gut wie unwirksam sind und als Folge der sehr großen gleitenden Reibungskräfte auf ihnen einen beträchtlichen Anteil der benötigten hohen Antriebsleistungen von bis zu 1000 PS mit ihrem finanziell aufwendigen Untersetzungsgetrieben um 1 : 2.500 und mehr für den Dampfturbinenantrieb ausmachen.

Die Fortschritte in der Entwicklung der Dreiwalzen-Hochdrückmühlen zur Endabpressung von Zuckerrohrbagasse bestand in den letzten 50 Jahren im wesentlichen in einer immer weiterführenden Erhöhung der Walzen-

2 drücke bis auf die heutigen Werte von ca. 1000 kg/cm zwischen den Walzen. In allerletzter Zeit geht diese Fehlentwicklung sogar dahin, daß 5 Walzen-Hochdruckmühlen als übergroße Blöcke und wiederum mit Drücken

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um 1000 kg/cm gebaut wurden.

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Die vorliegende Erfindung arbeitet dagegen für die Endabpressung nur noch mit Pressdrücken von ca. 2 - 20 % je nach den gewählten Walzendurchmessern und Stärke des ankommenden Bagassestromes. Dieser Druckbereich wird im folgenden mit Niederdruck-Abpressung bezeichnet. Schon bei Pressdrücken von nur

2 2,4 % der bisherigen Pressdrücke von 1000 kg/cm wurden als Folge der Langzeitpressung bei einer Anordnung der Vorrichtungen nach der Erfindung bessere Restfeuchtigkeiten mit den so sehr vereinfachten Vorrichtungen erzielt als in den Dreiwalzen-Hochdruck-

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mühlen bei 1000 kg/cm .

Die Niederdruck-Abpressungs-Anlage kann mit ihren in Anspruch genommenen und sich ergänzenden Vorrichtungen und Merkmalen im Sinne der Erfindung z.B. einen Diffuseur als selbständige Anlage (Figur 2) nachgeschaltet sein oder auch in einer besonders günstigen Ausführung im Diffuseur selbst als einen wesentlichen Bestandteil desselben angeordnet sein (Figur 1).

In den folgenden Ausführungen und Erläuterungen wird redaktionell neben der schon erwähnten Vorentwässerung im Diffuseur selbst z.B. nach Patent 1 567 245 und in Übereinstimmung mit Figur 4, Teil 9 zwischen der Vorabpressung über einersieblosen freien Fläche (Figur 1 und 2, Teil F) und der unmittelbar daran anschließenden Endabpressung zwischen den beiden Niederdruckwalzen (Figur 1 und 2, Teil 1 und 2) unterschieden.

Die Erfindung wurde ermöglicht durch eine theoretische Arbeit über die inneren Druck- und Zeitabläufe in einer

Dreiwalzen-Hochdruckmühle üblicher Bauart rait Drücken

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um ca. 1000 kg/cm zwischen den Walzen (Figur 5). Die theoretische Arbeit führte zu der Feststellung der Wirkungslosigkeit dieser hohen Pressdrücke zwischen den Walzen bei den in einer solchen Dreiwalzen-Hochdruckmühle vorhandenen Druck- und Zeitabläufen von Hundertstelnvon Sekunden im Bereich des oberen Druckanstieges. Die theoretische Arbeit und ihre graphische Darstellung (Figur 5) legt das Kompressionsverhalten von Zuckerrohrbagasse nach der Veröffentlichung von Noell Deer in der Arbeit: Relation between Pressure and Compression zugrunde.

Das zahlenmäßig wichtige Ergebnis aus der theoretischen Arbeit (Figur 5) ist, daß bei einer üblichen Umfangsgeschwindigkeit einer Hochdruckwalze von z.B. 25 cm/Sek.

nur eine Zeit von 5/100 Sekunden für den Anstieg des

2 Walzendruckes von 49,4 auf 727 kg/cm zur Verfügung steht. Das gilt für einen Walzendurchmesser von

2 800 mm. Für den Anstieg von 83,9 auf 727 kg/cm stehen sogar nur 1,6/100 Sekunden zur Verfügung. Für ein in der Struktur so stark unterschiedliches Gut wie Zuckerrohrbagasse findet in derart kurzer Zeit keine v/irksame Abpressung aller in der Härte so sehr unterschiedlichen Strukturteile statt. Die heute üblichen hohen Pressdrücke werden nicht zur Abpressung wirksam, sondern bei solchen Zeitabläufen lediglich in Kanne umgewandelt. Die Unwirksamkeit dieser hohen Drücke wird ja auch äußerlich dokumentiert durch die bekannten laut hörbaren sporadischen sogenannten Saftschüsse, die den Charakter eines Knalles tragen und zeigen, wie ungleichmäßig und unökonomisch und wirkungslos der Abpressvorgang verläuft.

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Bei der nach außen so stark zunehmenden Verhärtung des Zuckerrohrs ist eine erforderliche Restfeuchtigkeit nach den Erkenntnissen (Figur 5) nicht durch schlagartig in Hundertsteln von einer Sekunde ansteigenden Höchstdruck zu erzielen. Die gewünschte Restfeuchtigkeit wird im Sinne der Erfindung unvergleich lich günstiger durch starke Zeitverlängerung der Presszeit mit minimalen Pressdrücken erreicht.

Die grundsätzlichen theoretischen Untersuchungen nach Figur 1 veranlaßten eine Reihe von Großversuchen in einer RohrZuckerfabrik, bei denen dann bestätigt und festgerteilt wurde, daß bei zweckentsprechender Ausbildung der Vorrichtungen im Sinne der Erfindung schon bei nur 2,4 % der bisherigen Drücke gleiche oder, geringere Restfeucht.itfke.iten erreicht wurden. Die tolqcnao Tabelle zexgt die Gegenüberstellung der Werte aus dar theoretischen Untersuchung und den Großversuchen in der Zuckerfabrik:

	Versuchsergebnisse mit Niederdruckwal zenpaar großen Durchmessers	übliche 3-Walzen-Hoch- druekmühle
maximaler Pressdruck	24 kg/cm²	1000 kg/cm"
maximaler Pressdruck in %	'1/19.	100 1
Presszeit	ca. 40 Sek.	0,6 Sek.
Restfeuchtig keit	48 - 50 %	50 -51 ΐ

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Von wirtschaftlicher Bedeutung sind die durch die Erfindung möglichen Einsparungen an Energiekosten. Gegenüber heute üblichen Anlagen bestehen z.B. aus einem Diffuseur mit Vorentwässerung nach Patent 1 567 245 und zwei nachgeschalteten Dreiwalzen-Hoch druckmühlen (Figur 4), welche Restfeuchtigkeiten um 50-51 % erzielen, erreicht die Erfindung, wie in Großversuchen nachgewiesen, bei einer Verringerung der Restfeuchtigkeit von 51 auf 48 % bei einer Tageskapazität von 4.000 t Zuckerrohr über '150 Tage eine Energieersparnis von auf Öl umgerechnet ca. 900 t Heizöl. Im Bereich der Diffusion und der Endabpressung ermäßigt sich die Antriebsleistung von 2.660 PS auf ca. 860 PS, also auf ca. 32 %.

Neben den bisher aufgezählten Nachteilen besteht eine hohe wirtschaftliche Bedeutung der Erfindung auch in den günstigen Investitionskosten einer erfindungsgemäßen Anlage. Der Preis einer Dreiwalzen-Hochdruckmühle mit ihren Antrieben, Zwischentransporteuren, Pumpen usw. liegt bei einer Kapazität von 4.000 t bei ca. DM 2,3 Mio. je Mühle. Durch die Erfindung kommen die bisher notwendigen zwei Dreiwalzen-Hochdruckmühlen in Fortfall und ihrem Gesamt preis von DM 4,6 Mio. steht nur ein Mehrpreis für die Niederdruckanlage nach der Erfindung von ca. DM 1,3 Mio. gegenüber.

Im folgenden werden die Nachteile der verschiedenen bekannten Systeme zur Entzuckerung und Entwässerung von Zuckerrohrbagasse erläutert:

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Die Vorentwässerung der Bagasse schon im Diffuseur selbst wurde durch eine mit einer inneren Ballastkammer versehenen pendelnden Schottwalze nach Patent 1 567 245 über einem Siebboden vorgenommen, die einen Durchmesser zwischen 3 und 4 m aufweisen. Eine solche Schottwalze kann z.B. bei einem gestreckten Diffuseur mit stehendem Siebboden mit Ketten, die über Mitnehmerstäbe den Transport der Bagasse im Diffuseur besorgen, nur mit Pressdrücken auf dem Siebboden bis

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etwa 1,0 kg /cm betrieben werden, weil schon diese geringen Drücke bei dem großen Walzendurchmesser und der daraus folgenden großen Pressfläche zu kaum beherrschbaren Reibungskräften führen. In einem solchen Diffuseur betragen die Kräfte in jeder einzelnen von mehreren Ketten, die den Transport der Bagasse in den Diffuseur besorgen, etwa 35.000 kg, von denen alleine aus der Reibung der Schottwalze schon bei den genannten niedrigeren Drücken, also alleine aus der Vorentwässerung etwa 30 % stammen. Die Summe der Kettonkräfte in einem Diffuseiir von z.B. 4.000 t Zuckerrohr/Tag beträgt über 200 t. Der Preis solcher Ketten etwa DM 550.000,— bei einem Gesamtpreis des Diffuseurs von ca. DM 2,3 Mio. ohne Hochdruckmühlen. Die Zahlen zeigen die große wirtschaftliche Bedeutung der Herabsetzung der Kettenkräfte durch den Fortfall der Vorentwässerung in einem Diffuseur über dessen Siebboden nach Patent 1 567 245 im Sinne der Erfindung, bei dem sich diese sehr großen Kettenkräfte auch auf die Schwere der Gesamtkonstruktion mit ihren Kettenumlenkungen, Antrieben und Antriebsgetrieben auswirken.

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Man versuchte auch, die Niederdruck-Vorentwässerung im Diffuseur vermittels einer Schottwalze dadurch zu steigern, daß man unterschiedlich ausgebildete, in ihrer Höhenlage differierende, dachförmig aneinandergereihte und auch zusätzlich gebogene Siebflächen verwendete (Offenlegungsschriften 26 57 232, 21 16 666 und 28 19 719). Alle solche Anordnungen steigern zwar das Ergebnis der Vorabpressung der Bagasse vor ihrer endgültigen Abpressung in den nachgeschalteten Hochdruckmüh 1 en , bringen aber denselben Nachteil und sogar noch höhere Reibungskräfte als bei der Schottwalze nach Patent 1 567 245. Alle diese Einrichtungen können zwar zu einer wünschenswerten aber viel zu teuer erkauften Entlastung der endgültigen Abpressung in den Dreiwalzen-Hochdruckmühlen führen.

Für die Erfindung ist die sieblose freie Fläche (Figur 1 und 2, Teil F) von Bedeutung, wenn über ihr

2 die Vorabpressung bei bevorzugt ca. 0,2 kg/cm , und zwar zwischen dem Ende des Siebbodens (Figur 1, Teil 4) oder dem Ende eines Zuführungsbleches (Figur 2 und 3, Teil 5) und dem höchsten Punkt der Unterwalze stattfindet. Die Bagasse wird an dieser Stelle über diesen Bereich als Folge ihrer ungestörten Kompaktheit durch ihre unmittelbareZuführung aus dem Diffuseur sowie durch ihre Wölbung (Figur 1, Teil 5) als Folge der Staffelung der Oberwalze (Figur 1 und 2, Teil 7), die über der freien Fläche eine leichte Druckzone schafft, die das Aufbrechen der Unterseite des Bagassestromes verhindert, freischwebend über diese sieblose freie Fläche (Figur 1, 2 und 3, Teil F) geführt. Dabei übernimmt bei der Anordnung nach Figur 1 und 2 die langsam von unten ansteigende Oberfläche der

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Unterwalze (Figur 1 und 2, Teil 2) die Weiterführung des Bagassestromes, der gleichzeitig von den Transportelementen im Diffuseurtrog (Figur 1 und 2, Teil 8) in der gleichen Richtung als Folge der Kompaktheit; geführt wird.

Für den Fall, daß ein Diffuseur mit feststehendem Siebboden arbeitet und Transportketten in ihm mit Mitnehmerstäben vorhanden sind, gilt eine freie sieblose Fläche im Sinne der Erfindung auch dann als gegeben, wenn diese freie Fläche durch Ketten und Mitnehmer nicht um mehr als ca. 20 % verkleinert wird.

Für die Tiefe dieser sieblosen freien Fläche f (Figur und 2) dam Ende des Siebbodens eines Diffuseurs (Figur 1, Teil 4) oder dem Ende eines Zuführungsbleches (Figur 2, Teil 5) v/ird ein Verhältnis zum Durchmesser der Oberwalze von f : D nicht kleiner als 0,05 in \nspruch genommen.

Die freie sieblose Fläche im Rahmen der- Vorabpressung ist wegen der bedeutenden Flüssigkeitsruenge, die hier ohne Behinderung eines Siebes abgeführt werden, sind für die Betriebssicherheit bei Diffuseuren mit einer Breite von mehr als ca. 2m von Bedeutung. Die Erfahrung zeigt schon z.B. bei 2 m breiten Diffuseuren den sehr nützlichen Einfluß und unerläßlichen Seitensieben in dem Diffusionstrog (Figur 1 und 2, Teil 9). Solche Seitensiebe sind aber bei größeren Diffusionsbreiten naturgemäß unwirksam. Die sieblose freie Fläche nach der Erfindung beseitigt diese auch bei großen Diffusionsbreiten.

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Im Sinne der Erfindung ist die gegenseitige Abstimmung zwischen dem Maß der Staffelung (Figur 1 und 2, Teil 7) der Oberwalze und der Lage und Größe der sieblosen freien Fläche zu ihr (Figur 1 und 2, Teil F) im Verhältnis zum Durchmesser der Cberwalze von besonderer Bedeutung für den einwandfreien Ablauf von Vor- und Nachpressung bei den niedrigen Pressdrücken. Die Staffelung der Oberwalze (Figur 1 und 2, Teil 7) ist dabei gegeben durch den Abstand einer Tangentialen, gelegt an die Oberfläche der Oberwalze und gezogen senkrecht zur sieblosen freien Fläche, wobei diese Tangentiale die sieblose freie Fläche in einem Punkt schneidet, der nicht mehr als 35 % der Tiefe der sieblosen freien Fläche (Figur 1, 2 und 3, Teil F), gemessen von der Mittellinie der Unterwalze und gezogen senkrecht zur Ebene der sieblosen freien Fläche entfernt liegt.

Es wird ferner in Anspruch genommen ein Verhältnis von D : h kleiner als 5,5, wobei D den Durchmesser der Oberwalze und h die Stärke der Bagasseschicht im Diffuseur gegebenenfalls vor Einwirkung der Rolle (Figur 1 und 2, Teil 6) bedeutet.

Nach dem vorher Dargelegten übernimmt die Oberwalze (Figur 1 und 2, Teil 1) nach ihrer erfindungsgemäßen Ausbildung und Anordnung zur sieblosen freien Fläcne gleichzeitig drei Funktionen. Sie ist Organ für einen Teil der Vorabpressung über der freien sieblosen Fläche, ist gleichzeitig Walze für die endgültige Abpressung über der Gegenwalze (Figur 1 und 2, Teil 2) oder dem Sieb (Figur 3, Teil 3) und gleichzeitig außerdem Schottwalze im Sinne des Patentes 1 567 245.

Die Wirkung als Schottwalze wird in einfacher Weise dadurch erreicht, daß ausschließlich die Seitenwände des Diffusionstroges (Figur 2,

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Teil 9) über die Umlenkwelle für die Antriebselemente verlängert werden, die dabei gleichzeitig als Seitensiebe ausgebildet sein können.

Walzendurchmesser und Presszeit sind wichtige Größen im Sinne der Erfindung. Für das Verhältnis der Oberwalze D (Figur 1, 2 und 3, Teil 1) in mm zur Presszeit in t in Sekunden wird ein Wert von kleine r als 16,8 in Anspruch genommen, also für D : t.

Die Presszeit errechnet sich dabei aus der Geschwindigkeit des Bagassestromes, annähernd gleich der Geschwindigkeit der Bagasse im Diffuseur und einer Strecke zwischen dem Beginn des Einflußbereiches der Oberwalze bis zum geringsten Abstand der beiden Walzenoberflächen zueinander, bzw. zwischen der Walze z.B. Figur 3, Teil 1 und dem Siebboden Figur 3, Teil Dabei gilt als Beginn des Einflußbereiches der Oberwalze der Schnittpunkt einer Linie, der durch die Verlängerung der Oberfläche der Bagasseschicht im Diffuseur mit der Oberfläche der Walze entsteht.

In Anspruch genommen wird ferner für die Endabpressung

ρ in kg/cm ein Verhältnis zum Durchmesser der Oberwalze D in mm von ρ : 0,6 D größer als 0,003.

Ein wesentlicher Vorteil und ein weiteres Merkmal der Erfindung ist ferner, daß der z.B. ein Diffuseur verlassene Bagassestrom ohne weitere umständliche Aufbereitung, wie es bei Dreiwalzen-Hochdruckmühlen erforderlich ist, unmittelbar über der sieblosen freien Fläche (Figur 2 und 3, Teil F) der Vor- und Endabpressung

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zugeführt wird. Das wird ermöglicht durch die in Anspruch genommene Abstimmung von Staffelung, Verhältnis von Walzendruchmesser zur Presszeit und das Verhältnis von Walzendurchmesser zur Bagassehöhe zum Diffuseur unter Berücksichtigung von Lage und Größe der sieblosen freien Fläche.

Die Erfindung vermeidet also die bei Dreiwalzen-Hochdruckmühlen unerläßliche Aufbereitung der Bagasse durch Schälwalzen (Figur 4, Teil 5), Zwischentransporteure (Figur 4, Teil 6), Bagasseumleitungen und ähnliches, die erforderlich sind, um die Geschwindigkeit der Bagasse vor einer Hochdruckmühle der Geschwindigkeit der schnellaufenden Walzen in ihnen anzupassen.

Im Sinne der Erfindung wird der kompakte Bagassestrom schon über den sieblosen freien Teil (Figur 1 und 2, Teil F) zwei stetig entgegengesetzten Wölbungen quer zur Bewegungsrichtung des Bagassestromes (Figur Λ, Teil 5) zugeführt. Dabei wird durch diese Wölbungen und die damit verbundene Verschiebung der Bagasseteilchen zueinander als Folge des Längsschubes aus der Biegungsbeanspruchung des Bagassepaketes während der Abpressung eine verbesserte Vorabpressung mit dem so wünschenswerten gesteigerten Flüssigkeitsabfluß schon an dieser Stelle erreicht. Das Ausmaß der durch die Wölbungen bewirkten Längsverschiebungen beträgt z.B. bei einem Walzendurchmesser von 4000 mm und einer Stärke des Bagassepaketes im Diffuseur von z.B. 1.500 mm bis zu 300 mm und mehr bei dem nicht unterbrochenen PressVorgang.

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Eine Vorentwasserung von Bagasse vor einer Vorabpressung und einer anschließenden Endabpressung ist von Bedeutung. Die geschilderten großen Nachteile, die bei allen praktischen Ausführungen für eine Vorentwasserung durch die Anordnung einer Pendelwalze nach Patent 1 567 245 im Diffuseur selbst durch die großen Reibungskräfte über dessen Siebboden entstehen, werden bewirkt durch die große Reibungszahl für einen gelochten Siebboden. Sein Wert ist nach Messun-

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gen bei nur 1 kg/cm Pressdruck unter exner solchen Pendelwalze ca. U. gleich 1,O. Es gilt also,diese Reibungskräfte zu vermeiden oder auf einen geringen Bruchteil zu beschränken.

Die Erfindung vermeidet die Nachteile der bisherigen Art der Vorentwasserung, indem sie durch Anordnung einer dreifach wirkenden Rolle (Figur 2 und 3, Teil 6) im Sinne der Erfindung das Egalisieren der Oberfläche des Bagassestromes vor dessen Zuführung zur Vor- und Endabpressung und gleichzeitig die Vorentwasserung

2 bei einem Druck von bevorzugt ca. 0,08 kg/cm über einer glatten, ungelochten Fläche des Diffuseurbodens und gleichzeitig den ersten Teil der Vorabpressung über der sieblosen freien Fläche (Figur 1 und 2, Teil F) vornimmt bei einem langsam ansteigenden Pressdruck in

2 diesem Bereich auf bevorzugt von ca. 0,3 kg/cm . Nur durch ein gesteuertes langsames Steigen der Pressdrücke in diesem Bereich ist eine sichere Abführung der großen Flüssigkeitsmenge möglich. Die Vorentwässerung erfolgt dabei außerhalb des Siebbodens im Diffuseur über eine möglichst glatt gehaltene Fläche z.B. Figur 1, Teil 4 mit einem/-' von 0,15 gegenüber einem /U gleich 1,0 bei der Anordnung nach Patent 1 567 245 oder über eine Kombination, bestehend aus

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einer Gleitfläche und z.B. der Umlenkrolle für die Transportelemente eines Diffuseurs (Figur 2, Teil 5).

Die Lage der Rolle und ihr Wirkungsbereich (Figur 1, 2 und 3, Teil 6) ist für die gleichzeitige Vorent-

Wasserung bei ca. 0,08 kg/cm und der Vorabpressung

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bei ca. 0,3 kg:cm Pressdruck bei ihrer dreifachen Wirkungsweise von Bedeutung. Erfindungsgemäß wird daher ein Verhältnis vom Durchmesser der Rolle zur Höhe des Bagassestromes im Diffuseur vor der Einwirkung dieser Rolle d : h nicht größer als 1,25 in Anspruch genommen. Hierbei bedeutet d den Durchmesser der Rolle und h die Höhe des Bagassestromes im Diffuseur.

Die Niederdruck-Abpressung mit ihren erfinderischen Merkmalen kann bei erfindungsgemäßer Ausführung auch in einem Ringdiffuseur vorteilhaft angewandt werden. Die dafür benötigte gerade Wirkungsstrecke für die Niederdruck-Abpressung, wie bei geraden Diffuseuren, z.B. durch die Verlängerung ihrer Seitenwände, wird dadurch geschaffen, daß der Ringdiffuseur unter prinzipieller Weil·erführung des Rundlaufes ein Tangentialauslauf erhält, der die Unterbringung aller erforderlichen Komponenten für die Niederdruck-Abpressung nach der Erfindung ermöglicht, wobei im Sinne der Erfindung die sieblose freie Fläche für die Vorabpressung und die daran anschließende Endabpressung durch das überleiten des Bagassestromes am Anfang des Tangentialauslaufes durch sein Anheben gegenüber dem Niveau des ringförmigen Siebbodens des Diffuseurs erfolgt.

Es kann im Sinne der Erfindung zweckmäßig sein, z.B. zum Zwecke der weiteren Verringerung der Restfeuchtig-

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keit aus Gründen der Ökonomie gegenüber heute gültigen Auffassungen eine oder mehrere Niederdruck-Abpressungsanlagen mit den Merkmalen der Erfindung bevorzugt nach Anspruch 10 nachgeschaltet werden.

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Claims

Oberingenieur Willy Kaether, Braunschweig, Leipzigerstraße 94

ANSPRÜCHE

Verfahren zur Entwässerung von Zuckerrohrbagasse mit langen Presszeiten und kleinen Pressdrücken, die einen Diffuseur mit einem Siebboden zur Entzuckerung durchlaufen hat und einer Walzenabpressung zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Bagasse unmittelbar nach dem Verlassen des Diffuseurs in ihrer vorhandenen geschlossenen Kompaktheit einer Niederdruck-Äbpressung in drei unterschiedlichen Druckstufen, einer Vorentwässerung, Vorabpressung und Endabpressung, mit der gleichen Geschwindigkeit, wie sie den Diffuseur verlassen hat, durch Walzenpressung unterworfen wird. Dabei werden die Stufen der Vor- und Endabpressung in einer gemeinsamen Druckzone unter einer gemeinsamen Walzenpressung der Abpressung unterzogen, wobei die Stufe der Vorabpressung im ersten Bereich der gemeinsamen Druckzone über einer sieblosen freien Fläche

bei ca. 0,2 kg/cm und die Endabpressung in der nachfolgenden Druckzone über einem Pressdruck, der einem Verhältnis von ρ : 0,6 D größer als 0,003 entspricht.

Dabei wird für das Verhältnis vom Walzendurchmesser D in mm zur Presszeit in Sekunden, also für D : t ein Wert von kleiner als 16,8 in Anspruch genommen.

Vor der Zuführung der Bagasse zu dieser Niederdruck-Abpressung wird sie dabei in ihrer geschlossenen Kompaktheit 2 gegeneinander gerichteten Wölbungen in den

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ORIGINAL INSPECTED

unterschiedlichen Druckstufen bei langsam ansteigendem Pressdruck zugeführt unter gleichzeitiger Verschiebung der Bagasseteilchen zueinander in der Bewegungsrichtung der Bagasse unter Aufrechterhaltung ihrer Kompaktheit und der fortlaufenden Abpressung innerhalb dieser Wölbungen.
2. Verfahren nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis der Tiefe einer sieblosen freien Fläche zum Durchmesser der Walze nicht kleiner als 0,05 ist.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 1 und 2 dadurch gekennzeichnet, daß am Ende eines Diffuseurs die Bagasse einem rollenden Druck mit ihrem Wirkungsbereich außerhalb des gelochten Siebbodens im Diffuseur mit einem mittleren Pressdruck über einer glatten Fläche von ca.

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0,08 kg/cm unterzogen wird, bei der das Verhältnis des Durchmessers der Rolle zur Höhe der Bagasse im Diffuseur vor deren Zusammendrückung nicht größer als 1,25 ist.
4. Verfahren dadurch gekennzeichnet, daß eine oder mehrere Niederdruckentwässerungen mit den Merkmalen der Erfindung D : t und ρ : D nach Anspruch 1 der ersten Niederdruckentwässerungs-Anlage nachgeschaltet werden.
5. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens der Niederdruck-Abpressung nach Anspruch 1 und wahlweise 2-4 dadurch gekennzeichnet, daß die Bagasse nach dem Verlassen des Diffusionstroges, Figur 1 und 2, Teil 9, ungestört und unmittelbar 2 gegeneinander gerichteten Wölbungen, Figur 1, Teil 5, und im Anschluß daran 3 unterschiedlichen, unmittelbar aufeinander-

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folgenden Druckstufen, einer Vorentwässerung, einer Vorabpressung und einer Endabpressung zugeführt wird, wobei die Geschwindigkeit des Bagassestromes im Diffuseur annähernd gleich der Geschwindigkeit des Bagassestromes in den 3 Druckstufen ist.
6. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 und wahlweise 2-5 dadurch gekennzeichnet, daß über einer sieblosen freien Fläche, Figur 1, 2 und 3, Teil F, die hinter dem Siebboden in einem Diffuseur, Figur 1 und 2, Teil 3, oder hinter dem Ende eines Zuführungsteiles, Figur 2, Teil 5, angeordnet ist, eine Vorabpressung der Bagasse bei be-

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vorzugt 0,2 kg/cm durchgeführt wird.
7. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 6 dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis der Tiefe der sieblosen Fläche, Figur 1,2 und 3, Teil F, zum Durchmesser der Oberwalze, Figur 1, 2 und 3, Teil 1, nicht kleiner als 0,05 ist.
8. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 und wahlweise 2-7 dadurch gekennzeichnet, daß der zeitliche Anteil der Abpressung über der sieblosen freien Fläche an der Gesamtpresszeit mehr als 25 % beträgt.
9. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 und wahlweise 2-8 dadurch gekennzeichnet, daß die Staffelung der Oberwalze zur Unterwalze Figur 1 und 2, Teil 7, gegeben ist durch den Abstand einer Tangentialen, gelegt an die Oberfläche der Oberwalze und gezogen senkrecht zur siebfreien Fläche

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Figur 1, 2 und 3, Teil Γ, wobei diese Tangentiale die sieblose freie Fläche in einem Punkt, schneidet, der nicht mehr als 35 % der Tiefe der sieblosen freien Fläche, geines£3en von der Mittellinie der Unterwalze, Figur 1 und 2, Teil 2, und gezogen senkrecht zur Ebene der siebfreien Fläche, entfernt liegt.
10. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 und wahlweise 2-8 dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis der Oberwalze D, Figur 1,2 und 3, Teil 1, in mm zur Presszeit t in Sekunden einen Wert kleiner als 16,8 darstellt.
11. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 - 4, daß das Verhältnis des Durchmessers der Oberwalze, Figur 1, 2 und 3, Teil 1, zur Stärke der Bagasseschicht im Diffuseur vor Einwirkung der Rolle, Figur 1 und 2, Teil 6, kleiner als 5,5 ist.
12. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 und wahlweise 2-8 dadurch gekennzeichnet, daß für die gemeinsame Vor- und Endabpressung unter der Walze, Figur 1,2 und 3, Teil 1, der Druck ρ in kg/cm im Verhältnis zum Durchmesser der Walze in mm größer ist als es einem ρ : 0,6 D gleich 0,003 entspricht.
13. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach

1 bis wahlweise 12 dadurch gekennzeichnet, daß die Walze, Figur 1, 2 und 3, Teil 1, gleichzeitig die drei Funktionen Vorabpressung über der sieblosen freien Fläche, Figur 1, 2 und 3, Teil F, sowie die

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Endabpressung über einer Gegenwalze oder Fläche vornimmt und gleichzeitig als Schottwalze für den Diffusions trog wirkt.
14. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 und wahlweise 2 bis 12 dadurch gekennzeichnet, daß am Ende des Diffuseurs eine Rolle, Figur 1/ 2 und 3, Teil 6, zur Egalisierung der Oberfläche der Bagasse sowie gleichzeitig zur Vorent-

2 Wässerung beim Druck von bevorzugt 0,08 kg/cm über einer glatten ungelochten Fläche am Ende des Diffuseurs, Figur 1, Teil 4 und Figur 2, Teil 4 und 5, und außerdem gleichzeitig eine partielle Vorabpressung über der sieblosen freien Fläche,Figur 1, und 3, Teil F, arbeitet, also drei Funktionen gleichzeitig ausübt.
15. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 und 13 dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser der Rolle, Figur 1, 2 und 3, Teil 6, ein Verhältnis zur Höhe der Bagasse im Diffuseur vor ihrer eigenen Einwirkung nicht größer als 1,25 hat.
16. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 oder wahlweise 2 bis 14 dadurch gekennzeichnet, daß die Niederdruck-Abpressungsanlage ein Bestandteil des Diffuseurs darstellt, Figur 1, oder als selbständige Anlage dem Diffuseur unmittelbar nachgeschaltet ist.
17. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 15 dadurch gekennzeichnet, daß eine oder

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mehrere Miederabprensungs-Anlagen bevorzucj-fc mih den Merkmalen der Erfindung nach Anspruch 10 der ersten Niederabpressungs-Änlage, welche die Bagasse unmittelbar aus dem Diffuseur erhalten, nachgeschaltet werden.

18- Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 oder wahlweise 2 bis 15 dadurch gekennzeichnet, daß die Niederdruck-Abpressung mit ihrer sieblosen freien Fläche und den weiteren Merkmalen der Erfindung bei einem Ringdiffuseur in einem zusätzlichen tangentialen Auslauf des Diffuseurs anordnet wird, wobei die sieblose freie Fläche, Figur 1, 2 und 3, Teil F, für die Vorabpressung und die anschließende Endabpressung durch örtliches Anheben oder Absenken der Bagasse gegenüber dem Niveau des ringförmigen Siebbodens erfolgt und danach seine Weiterführung zur Niederdruck-Abpressung.

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