DE4337890A1 - Steuerungsmethode - Google Patents

Description

Die bekannten Pressen zum Entwässern fasriger Feststoffe ba­ sieren in der Praxis alle auf der Ringwalzen-, Schnecken-, Filterband-, Walzen- oder Scheibentechnologie. Charakteri­ stisch für die verschiedenen Typen sind gewisse Funktionspara­ meter sowie die daraus resultierenden Idealeinsatzverhältnis­ se. Die Schneckenpressen haben sich besonders bei der Behand­ lung von Schlämmen stark durchgesetzt. Diese Pressen haben jedoch deutliche Mängel, insbesondere dann, wenn das Preßgut auf einen sehr hohen Trocknungsgrad gebracht werden soll. Ist das Preßgut zudem noch abrasiver Natur, oder ändern sich seine Friktionseigenschaften zeitabhängig, kann sich der Einsatz der Schneckenpresse als problematisch erweisen. Der Grund dafür liegt in dem Widerspruch zwischen dem Funktionsprinzip der Schneckenpresse und dem zur Erzielung hohen Endtrockengehalts erforderlichen großen Druck. Der hohe Druck muß zur Erzielung konstanten Druckes durch Reduzieren des Querschnitts der Preß­ gut-Austrittsöffnung mit einer besonderen regelbaren/selbst­ regelnden Vorrichtung erzeugt werden. Im allgemeinen besteht diese Vorrichtung aus einem gegen die Austragsöffnung der Schnecke zu drückenden Konus oder einer auf der einen Seite scharnierten Klappe, die in Materialfließrichtung von der be­ sagten Seite gegen den Materialstrom gedrückt wird. Infolge der Reduzierung des Querschnitts der Austrittsöffnung kommt es mit ansteigendem Druck leicht zu einem Verstopfen der Schnec­ ke.

Die Schneckenpresse ist jedoch sehr effektiv beim Abscheiden freien Wassers, denn sie läßt sich auf einfache Weise mit sehr hoher spezifischer hydraulischer Entwässerungskapazität bauen.

Druck läßt sich in der Schnecke auch durch Änderung der Ganghöhe oder durch konische Ausbildung der Schneckenwelle erzeugen, aber diese Lösung setzt, um stabil zu arbeiten, im­ mer eine 100prozentige Füllung voraus und ist gleichfalls ver­ stopfungsgefährdet.

Das aus der Schneckenpresse ausgetragene Gut kann bei Bedarf zur weiteren Entwässerung in eine separate Hochdruckpresse ge­ leitet werden, zum Beispiel in eine Trommel- oder Ringwalzen­ presse. In letzterer kann unter der Preßwalze auf verhältnis­ mäßig kleiner Fläche ein sehr hoher Druck erzeugt werden, mit dem sich ein hoher Endtrockengehalt erzielen läßt. Allerdings ist es schwierig, eine solche Presse mit hoher spezifischer hydraulischer Entwässerungskapazität zu bauen, denn der Preßvorgang unter der Walze ist nur von kurzer Dauer, und die verfügbare unter Druck stehende Fläche ist recht begrenzt.

Eine solches Zwei-Pressen-System gestaltet sich allerdings sehr kostspielig, denn zwei separate Pressen einschließlich der sie verbindenden Fördereinrichtung sind im Verhältnis zur Kapazität recht teuer.

Mit der Erfindung soll dieser Mangel beseitigt und eine Metho­ de geschaffen werden, mit der sich das Niederdruck- und das Hochdruckpressen auf effektive Weise zu einer vorteilhaften Kombination vereinen lassen, die eine größere Entwässerungs­ leistung als die Einzelapparate zusammengenommen hat.

Die kennzeichnenden Merkmale der erfindungsgemäßen Methode sind im Anspruch 1, die Merkmale der bei der Erfindung einzu­ setzenden Anlage im Anspruch 3 niedergelegt.

Erreicht wird die vorgenannte Zielsetzung indem man eine Nie­ derdruck- und eine Hochdruckpresse so in Reihe schaltet, daß sich das Hochdruckende der Niederdruckpresse unmittelbar an die Eintragsöffnung der Hochdruckpresse fügt. Mit Hilfe eines passenden Steuersystems wird der Niederdruckteil in bezug auf die Volumenkapazität stets etwas schneller gefahren als der Hochdruckteil, so daß der Niederdruckteil Druck in die Ein­ tragsöffnung des Hochdruckteils hinein erzeugt. Dabei entsteht Druck sowohl im Niederdruckteil als auch, im Falle der Ring­ walzenpresse, in dem vor dem Walzenspalt liegenden Trommel­ teil, und diese zusätzliche unter Druck stehende Lochfläche kann für die Entwässerung genutzt werden. Dabei braucht die Preßgut-Austrittsöffnung in keiner Weise reduziert zu werden, und die Druckerzeugung kann von einem Steuersystem auf Grund der Geschwindigkeitsdifferenz und/oder gestützt auf Drucksen­ soren geregelt werden.

Im folgenden wird die Erfindung an Hand eines Beispiels unter Bezugnahme auf die beigefügten Abbildungen, in denen eine der möglichen Nutzungsweisen dargestellt ist, im einzelnen be­ schrieben.

Fig. 1 zeigt eine erfindungsgemäße Anlage als Teilschnitt seitlich betrachtet.

Fig. 2 zeigt die Anlage stirnseitig betrachtet.

In Fig. 3 ist dargestellt, wie in der Anlage das zu entwäs­ sernde Gut aus der Schneckenpresse in die Ringwalzenpresse ge­ leitet wird.

Fig. 4 zeigt eine mit Schneckenpresse und Zweiwalzenpresse verwirklichte Anlage.

Der Niederdruckteil 2 wird von einer Schneckenpresse gebildet, an deren Austrittsöffnung als Hochdruckteil eine Ringwalzen­ presse 1 gefügt ist. Die Drehzahl der Schnecke wird von dem System 3 gesteuert, das im Beispielfall von zwei Drucksensoren 6 und 7 Meßsignale erhält. Da es sich im dargestellten Falle um eine Ringwalzenpresse mit Mehrfachpressung handelt, wird mit dem verlängerten Element 4 verhindert, daß das in den Hochdruckteil eingetragene Gut unmittelbar zur Austrittsöff­ nung des Hochdruckteils hin entweicht. Vorpreßdruck entwickelt sich somit in der Schnecke 2 und in dem Raum 5; dieser Bereich ist punktiert dargestellt. Wird mit einer nur einmal pressen­ den Ringwalzenpresse gearbeitet, so erstreckt sich der punk­ tierte Bereich über die gesamte Preßbreite, und das Entweichen des Preßgutes am anderen Ende wird durch ein entsprechendes Sperrelement wie auf der Eintrittsseite verhindert. Die Ring­ walzenpresse eignet sich besonders gut als Hochdruckpresse hinter der Schneckenpresse, da bei ihr das Preßgut auf jeden Fall mit einer Schnecke eingetragen werden muß, und da bei ihr die Möglichkeit gegeben ist, zumindest in der Trommel und an der Walze eine große zusätzliche Druckfläche zu schaffen.

Sind höhere Drücke erforderlich, so wird statt der Ringwal­ zenpresse zum Beispiel eine Zweiwalzenpresse eingesetzt, Fig. 4. Bei der Zweiwalzenpresse, bei der das Preßgut zwischen zwei übereinander befindliche Walzen 8, 9 geleitet wird, ist die Walzenspaltfläche kleiner, die Pressung entsprechend kürzer und dadurch bedingt bei entsprechenden Kraftverhältnissen der Preßdruck höher. Die Schnecke 2 drückt das Gut in den Einzieh­ bereich 5 zwischen den Walzen 3 und 4, wobei sich der unter Druck stehende Bereich vom Einziehbereich auf den gesamten Querschnitt der Schneckenaustrittsöffnung ausdehnt, was punktiert dargestellt ist.

Das Verfahren funktioniert in beiden Fällen zum Beispiel in der Weise, daß gestützt auf einen im Schneckengehäuse befind­ lichen Drucksensor 6 die Schneckendrehzahl je nach Gutstrom so geregelt wird, daß ein möglichst hoher Füllungsgrad gewähr­ leistet ist. An Hand eines in der Hochdruckpresse angeordneten Sensors 7 wiederum wird durch Senken der Drehzahl oder Redu­ zieren des Walzenspaltes die Volumenkapazität der Hochdruck­ presse gesenkt wenn der Druck im Bereich 5 sinkt und umge­ kehrt.

Das Funktionieren der Methode ist in keiner Weise an die oben beschriebenen Pressenkonstruktionen gebunden, sondern die Me­ thode kann in zahlreichen anderen Kombinationen zur Anwendung gebracht werden, sofern sich die Komponenten nur technisch an­ einanderfügen lassen.

Bei der Kegel(scheiben)presse werden zwei gelochte Scheiben so gegeneinander gepreßt, daß die Kegelflächen am Preßspalt par­ allel zueinander verlaufen und somit ein längerer Preßspalt als bei der Zweiwalzenpresse erzielt wird. Diese Presse eignet sich als Hochdruckpresse für sensible, vorsichtigere Entwässe­ rung erforderndes Gut.

Kettengurtpressen sind Hochdruckpressen, bei denen man den Walzenspalt durch einen stabilen Kettengurt zu verlängern trachtet, der einen Teil der Preßkraft in den vor dem Walzen­ spalt befindlichen Raum zwischen Gurt und Walze verlagert. Schaltet man hinter die Schneckenpresse als Hochdruckpresse eine Kettengurtpresse, so läßt sich eine sehr große zusätzli­ che Druckfläche unter Beibehalt guter Einzugseigenschaften erzielen.

Die Kolbenpresse kann je nach Situation und Einsatzweise ent­ weder eine Niederdruck- oder eine Hochdruckpresse sein. Sie kann sowohl den verschiedensten Hochdruckpressentypen vorge­ schaltet als auch zumindest der Schneckenpresse als Hochdruck­ presse nachgeschaltet sein, wobei dann mehrere Kolben vorhan­ den sein können.

Statt mit Drucksensoren kann zum Beispiel mit Kraftmessung an der stirnseitigen Sperrscheibe der Trommel oder an dem Element 4 gearbeitet werden. Der Schneckendruck kann auch über die Axialkraft der Schneckenwellen-Lagerung, das Wellenmoment oder die Leistungsaufnahme des Antriebsmotors erfaßt werden.

Claims (6)

1. Methode zum Abscheiden von Flüssigkeit von Feststoff, wobei zum Abscheiden des freien Wassers eine Niederdruckpres­ se, beispielsweise eine Schneckenpresse, und zur Nachentwäs­ serung eine Hochdruckpresse, beispielsweise eine Ringwalzenp­ resse eingesetzt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Nieder­ druckpresse (2) und die Hochdruckpresse (1) so in Reihe ge­ schaltet sind, daß sich das Hochdruckende der Niederdruck­ presse unmittelbar an die Eintrittsöffnung der Hochdruckpresse fügt, und daß der Niederdruckteil Druck erzeugt, der im Nie­ derdruckteil und bis in den Hochdruckteil hinein wirkt.

2. Methode nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mit einem Steuersystem die Niederdruckpresse mit einer höheren Vo­ lumenkapazität als die Hochdruckpresse gefahren wird, so daß der vom Niederdruckteil entwickelte Druck im Niederdruckteil und bis in den Hochdruckteil hinein wirkt.

3. Anlage zum Arbeiten nach der Methode gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus einer Schneckenpresse (2) besteht, die so montiert ist, daß ihr Austrag unmittelbar in eine Ringwalzenpresse (1) eingetragen wird.

4. Anlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß in der mit Mehrfachpressung arbeitenden Ringwalzenpresse zwischen Trommel und Walze Elemente (4) angeordnet sind, die den Groß­ teil der Querschnittsfläche zwischen Trommel und Walze decken und verhindern, daß der von der Niederdruckpresse erzeugte Druck zum Austrittsende der Trommel hin entweicht.

5. Anlage zum Arbeiten nach der Methode gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus einer Schneckenpresse (2) besteht, die so montiert ist, daß ihr Austrag unmittelbar in eine Zweiwalzenpresse (8, 9) eingetragen wird.

6. Anlage nach Anspruch 3, 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehzahl der Niederdruckpresse (2) und der Hochdruck­ presse (1) oder die Größe des Einziehbereichs von einem Regel­ system (3) zum Beispiel gestützt auf Druck- oder Kraftsensoren (6, 7) geregelt wird.