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Verfahren zum Entwässern von Rohtorf unter Zugabe von Torfstaub durch
Pressung zwischen nicht unterteilten endlosen Preß.bahnen Es ist bekannt, Rohtorf
unter Zugabe von Torfstaub durch Pressung zwischen konisch zusammenlaufenden Pxeßbahnen
in sogenannten Dünnschichtpressen zu entwässern. Bei den ersten Bandpressenbauarten
trat schon das Problem der Rückstauung des-zu pressenden Rohtorfes während des Preßvorganges
auf. Dieses Zurückdrängen des Torfes nach der Einfüllseite verhinderte man dadurch,
daß man die laufenden Preßbabnen mit festen Querwänden versah, so daß beim Pressen
also ganz oder teilweise geschlossene Preßkästen entstanden. Diese Pressen hatten
sich aber wegen der schlechten Entwässerungswirkung und ihrer durch die umständliche
Bauart verursachten zu hohen Anlagekosten nicht bewährt. Die nächste Stufe waren
zwangsläufig gesteuerte bewegliche Querwände, die ebenfalls durch ihre verwickelte
Bauart zu keiner dauernden Anwendung kamen. Alle diese Versuche ließen aber deutlich
erkennen, daß man der Ansicht war, die Rückstauung des Gutes nur durch Unterteilung
der Preßbahnen durch Querstege verhindern zu können, und daß man das Bestreben des
Zurückschiebens des Torfes für eine unabänderliche Tatsache hielt.
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In neuerer Zeit wurde dann der erste Versuch unternommen, nicht unterteilte
Preßbahnen zu verwenden, wobei die Schichtdicke des ausgepreßten Gutes auf 2o mm
begrenzt wurde, um den angeblich unvermeidlichen Rückstau bei Überschreitung dieser
Grenze zu verhindern. Dieser Irrtum bzw. diesesVorurteil, daß der Rückstau des Gutes
von der Schichtdicke abhängig sei und daß die höchstmögliche Schichtdicke im eingespannten
Zustand 2o mm betrage, war in der ganzen Torfwelt fest verankert und galt als unumstößliche
Tatsache. Außer anderen Mängeln war bei dem vorbezeichneten Verfahren der Rohtorfdurchsatz
infolge der geringen Schichtdicke
viel zu klein, insbesondere mit
Rücksicht auf die ganz beträchtlichen Anschaffungskosten einer derartigen Dünnschichtpresse,
z. B. konnte bei dieser Endschichtdicke bei einer normalen Bandbreite von z m, einer
Bandgeschwindigkeit von 6 m/min nur ein Rohtorfdurchsatz von 15 m3 erzielt
werden. Die Anlagekosten einer Torfbrikettfabrik werden bei diesem geringen Durchsatz
untragbar verteuert.
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Mit der vorliegenden Erfindung wurde ein Verfahren zum Entwässern
von Rohtorf unter Zugabe von Torfstaub durch Pressung zwischen konisch zusammenlaufenden
endlosen Preßbahnen entwickelt, wobei man mit erhöhter Schichtdicke preßt, ohne
daß die Preßbahnen unterteilt sind und ohne daß ein Rückstau eintritt. Die" Erfindung
besteht darin, daß unter Einhaltung eines bestimmten größten Preßwinkels, d. h.
einer dem Gesetz der schiefen Ebene entsprechenden Neigung der beiden Preßbahnen
zueinander, mit Endschichtdicken von über .-,.o tntn des ausgepreßten Gutes im eingespannten
Zustande gemessen, gepreßt wird, ohne daß ein Rückstau eintritt, wobei alle anderen
einflußnehmenden Gesichtspunkte, wie Staubzugabe, Wassergehalt und Zersetzungsgrad
des Rohtorfs, Preßdruck und Preßgeschwindigkeit, normal gehalten sind. Dem neuen
Verfahren liegt die wichtige Erkenntnis zugrunde, daß die Rückstauung des Gutes
gegen die Einfüllseite nicht, wie bisher behauptet, von der Schichtdicke abhängig
ist, sondern lediglich nach dem einfachen Gesetz der schiefen Ebene vom Preßwinkel,
d. h. der größte Winkel, den die beiden zueinander geneigten Preßbahnen bilden,
muß kleiner sein als der Reihungswinkel des aufgegebenen Gutes. Es ist klar, daß,
je größer der Preßwinkel ist, desto eher der Rückstau eintritt.
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Das Gesetz der schiefen Ebene tritt hier in seiner einfachsten Form
auf. In der Abb. 2 ist eine schematische Darstellung gegeben, worin der Winkel,
den die beiden Preßbahnen bilden, mit x bezeichnet ist, die Preßdrücke mit P,, P=,
P3 und die waagerechten und senkrechten Komponenten mit R,, R., R3 (Rückstaukraft)
und D,, D2, D3.
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Wenn ,a der Reibungskoeffizient des Gutes an der betreffenden Stelle
ist, so ergibt sich die Forderung: ,u, # D, muß kleiner szin als R',.
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Ferner ist R, =P, # sin a, und D,=P, # cos a,. Wenn also das Gut gerade
zu gleiten anfängt (Rückstau), gilt folgende Gleichung: ,u, - P, # cos a, = P, #
sin a,, und man kommt zu der bekannten Forderung it = tg a, wobei a der sogenannte
Reibungswinkel ist. Wenn also kein Rückstau eintreten soll, dann muß a kleiner sein
als der Winkel a, der sich aus der Gleichung ,ci = tg a
ergibt.
Es ist selbstverständlich, daß sich für die Reibungszahl ,ci für die ganze Preßstrecke
verschiedene Werte ergeben, da sich das Gefüge des Gutes durch das allmähliche Abgeben
des Wassers fortwährend ändert. Aber die gefährdetste Stelle, d. h. dort, wo der
Rückstau am ehesten auftritt, ist der Einlauf der Presse. Die hierfür geltenden
Werte für /t und damit a können durch einfache Versuche festgestellt werden. Nach
Feststellung dieser Werte der Reibungszahl kann der Gestalter einer Presse genau
die Kurve festlegen, in welcher der obere Preßrahmen verlaufen muß. Er muß dabei
die sich im Verlauf der Pressung ändernde innere Reibung des Gutes berücksichtigen.
Diese muß bei der Pressung durch eine sorgsame allseitige Bepuderung der Rohtorfstückchen
so groß gehalten «-erden, daß die auftretenden Querschübe nicht wirksam werden können.
Diese Onerschübe können durch unbepuderte oder schlecht bepuderte Rohtorfstückchen
hervorgerufen werden, da sich Rohtorf bekanntlich bezüglich der inneren Reibung
angenähert wie Schlamm verhält, d. h. unter Druck nach allen Seiten auszuweichen
sucht. Bisher wurde die Kurve, in welcher der obere Preßrahmen verlaufen muß, mehr
oder minder willkürlich festgelegt, wobei hauptsächlich die Einlaufschichtdicke
und die Endschichtdicke Berücksichtigung fanden.
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Eine genaue Regel über die Höhe des einzuhaltenden Preßwinkels, um
den Rückstau zu vermeiden, kann man nicht angeben, da auch die Rohtorfbeschaffenheit
(Wassergehalt und Zersetzungsgrad), Höhe der Staubzugabe, Druck und Preßgeschwindigkeit
eine gewisse Rolle spielen, ebenso wie die innere Reibung. Es sei aber angegeben,
daß der Rückstau vermieden ist, wenn ein Preßwinkel von unter Grad eingehalten wird,
vorausgesetzt, daß die oben angeführten einflußnehmenden Gesichtspunkte normal gehalten
sind. Eine genauere Regel aufzustellen, ist unter diesen Umständen nicht möglich,
sie genügt aber für die Praxis vollkommen.
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Die großen Vorteile dieses neuen Verfahrens liegen auf der Hand. Die
Durchsatzleistung der Dünnschichtpressen kann bei gleichen Anlagekosten um mehr
als das Doppelte gesteigert werden. Der Erfinder hat durch zahlreiche Versuche im
praktischen Betriel) festgestellt, daß man mit Endschichtdicken von 30, 40,
50 und sogar 6o mm pressen kann, ohne daß sich ein Rückstau bemerkbar macht,
wenn ein Preßwinkel von etwa 5 Grad nicht überschritten wird. Besonders bemerkenswert
ist noch, daß die Entwässerungswirkung mit dem neuen Verfahren mit dickeren Schichten
über 20 mm besser ist als
mit dünneren. Dies ist darauf zurückzuführen,
daß durch die dickere Schicht beim Einlauf in die Presse die Ausgleichmöglichkeit
ungleich besser ist, wenn die Presse nicht vollkommen gleichmäßig beschickt ist,
als bei dünneren Schichten. Wenn z. B. das Gut ungleichmäßig in die Presse aufgegeben
wird, so daß die Schichtung auf der Breitseite des Preßbandes stellenweise dicker
und dünner ist, so werden sich diese Lücken beim Beginn der Druckzone durch seitliche
Verschiebung schließen, wenn eine genügende Menge Gut vorhanden ist, d. h. wenn
die Schicht genügend dick ist, im Gegensatz zu dünneren Schichten, Wo ein solcher
Ausgleich-erfahrungsgemäß vielfach nicht eintritt und dadurch die Entwässerung an
den seichteren Stellen unvollkommen ist, wodurch der Gesamtentwässerungsgrad nicht
unwesentlich herabgedrückt wird. Wahrscheinlich wird man niemals erreichen können,
daß die Beschickung vollkommen gleichmäßig ist. Die Erhöhung der Durchsatzleistung
bedeutet natürlich eine wesentliche Beeinflussung des Kapitaldienstes, weiterhin
des. Selbstkostenpreises für die Tonne Briketts und damit einen ausschlaggebenden
Beitrag zur Sicherstellung der Wirtschaftlichkeit einer Torfbrikettfabrik. In der
Abb. r ist eine beispielsweise Ausführung schematisch dargestellt. Der Rohtorf wird
durch die ,zwei nicht unterteilten Preßbahnen a, b hindurchgeführt und ausgepreßt.
Die Endschichtdicke des Preßgutes c beträgt mehr als 2o mm. Der größte Preßwinkel
ist mit a bezeichnet.