EP1100605B1 - Eindicker - Google Patents

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Publication number
EP1100605B1
EP1100605B1 EP99914409A EP99914409A EP1100605B1 EP 1100605 B1 EP1100605 B1 EP 1100605B1 EP 99914409 A EP99914409 A EP 99914409A EP 99914409 A EP99914409 A EP 99914409A EP 1100605 B1 EP1100605 B1 EP 1100605B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
belt
water
set forth
endless
wire
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
EP99914409A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP1100605A1 (de
Inventor
Wolf Gunter Stotz
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Voith Patent GmbH
Original Assignee
Voith Sulzer Papiertechnik Patent GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Voith Sulzer Papiertechnik Patent GmbH filed Critical Voith Sulzer Papiertechnik Patent GmbH
Publication of EP1100605A1 publication Critical patent/EP1100605A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP1100605B1 publication Critical patent/EP1100605B1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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Classifications

    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21C—PRODUCTION OF CELLULOSE BY REMOVING NON-CELLULOSE SUBSTANCES FROM CELLULOSE-CONTAINING MATERIALS; REGENERATION OF PULPING LIQUORS; APPARATUS THEREFOR
    • D21C9/00—After-treatment of cellulose pulp, e.g. of wood pulp, or cotton linters ; Treatment of dilute or dewatered pulp or process improvement taking place after obtaining the raw cellulosic material and not provided for elsewhere
    • D21C9/18—De-watering; Elimination of cooking or pulp-treating liquors from the pulp
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B30—PRESSES
    • B30B—PRESSES IN GENERAL
    • B30B9/00—Presses specially adapted for particular purposes
    • B30B9/02—Presses specially adapted for particular purposes for squeezing-out liquid from liquid-containing material, e.g. juice from fruits, oil from oil-containing material
    • B30B9/24—Presses specially adapted for particular purposes for squeezing-out liquid from liquid-containing material, e.g. juice from fruits, oil from oil-containing material using an endless pressing band
    • B30B9/241—Presses specially adapted for particular purposes for squeezing-out liquid from liquid-containing material, e.g. juice from fruits, oil from oil-containing material using an endless pressing band co-operating with a drum or roller

Definitions

  • the invention relates to a device for continuous mechanical thickening (Dewatering) of water-containing suspensions or sludges with the aid of a first endless Siebgewebebandes and a closed, smooth surface having moving in the running direction, endless pressing surface, wherein the to be drained Suspension cake is compressed between Siebgewebeband and pressing surface and a pressing pressure is created by the Siebgewebeband the cylindrical pressing surface under Longitudinal tension wraps around during the dewatering process.
  • Dewatering continuous mechanical thickening
  • Such a device is known for example from CH-A-644.414.
  • This device uses only a single mesh belt, which partially surrounds a smooth roller.
  • the advantage lies in the only one-sided rewet of the cake and the simpler Execution with only one band.
  • the disadvantage is that the cake only at this a roller, d. H. drained only once to one side, so that the Final dry content is not optimal.
  • the cake thickness to be dehydrated is limited, because the water of the roll side the way through the whole cake thickness must take to the mesh. Although this can be done by slower running of the press something be compensated.
  • a generic device is also shown in EP-B-283,870, in addition a second endless belt acts on the first wire cloth belt.
  • DE-A-4,216,968 discloses a generic device, wherein additionally a press pad is present, with adjustable pressure synchronously over a peripheral portion of Press roll runs along. The pressure pad acting at high pressure should rewet of the filter cake can be avoided.
  • Such devices also serve to integrate into existing dewatering processes for the purpose of increasing the consistency of the solid, without losing the installation space or the operating effort to increase significantly.
  • a pressing device with a shoe-pressing unit which forms a press nip together with a Gegenwaäze
  • This known device is used for handling a traveling web, i. for smoothing or dewatering a paper web in a papermaking machine.
  • Paper machine felts with their fine hair fleece for mark-free homogeneous Pressing worry, are not used in the patent idea. On the one hand, they pollute much easier and on the other hand, the uniform mark-free pressure in the present Invention not required; on the contrary, a marking, d. H. nonuniform Pressing is desirable, because it will exert a certain kneading effect, which is the Better drainage from the cake helps. In addition, it is in the present invention not desirable if the cake forms a stable sheet after thickening. at the patent idea is u. a.
  • the suspension does not rest on the same mesh belt brought from a liquid phase to a consistency of about 25%, what is achieved with the invention.
  • the aim of the invention is to avoid the disadvantages of the techniques used to date, that is, the pressing pressures acting on the suspension cake clearly and for long enough increase with minimal rewetting, in continuous flow operation.
  • the washing process d. H. Separating fines from recyclable fiber material by dewatering a thin-layered low-consistency suspension ( ⁇ 2%) at higher Working speed (> 200 m / min.), Directly attached, with the addition used screen cloth belt with the corresponding belt guide rollers for both steps is used. Also eliminates the transport of the partially dewatered suspension from the scrubber to the thickener.
  • the claims 5 and 8 are concerned with the high Eingesteifmaschine the tape to To unevenness of the cake to bridge or level by pressing, at the same time wallows the cake and thus promotes the drainage of crushed water.
  • the sliding properties between band and Sliding surface also improved.
  • the inherent rigidity of the band can be transverse to the Machine run be very high, as long as the longitudinal stiffness remains so low that the tape can follow the contours of the rollers and sliding surfaces well.
  • Claims 12 to 14 show alternatives where the squeezed out water can flow or how this is removed from the press zone, so the squeezing process is not is hampered by a lack of swallowing volume.
  • Claim 14 discloses that the still unstable filter cake is gradually put under increasing pressure by several tapes are added successively and only as the last stage of the high pressure of a pressure shoe is made.
  • the claims 15-17 are dedicated to preventing the backflow of free water of the tapes into the cake when separating them from each other after the maximum pressing, because this would worsen the consistency achieved in the cake again.
  • Claim 15 assumes that with rapid complete separation of all water-carrying tapes this water little time remains to be sucked back (application, especially at higher operating speeds).
  • Claim 16 mainly intended for slow operation, assumes that although the 1st mesh belt on the cake remains a little while longer and can deliver its water to the cake, other water-bearing belts take away their water and do not remoisten. This is particularly secure if the band lying on the first sieve fabric belt hardly carries water with it. When the strips are placed under the cake, this effect becomes apparent when gravity prevents the backflow to the first wire cloth belt.
  • a sieve cloth with a low absorption volume for the pressing water is selected, or this sieve is compressible under the pressing pressure, so that only a small amount of water adheres to it when leaving the pressing zone.
  • Claims 18 to 22 show variants of how the pressing surface, against which the 1st sieve cloth tape presses the suspension cake, can be designed.
  • Claim 20 shows a shoe roll with progressively narrowing radius of curvature, which is possible without differential speed and friction between roll mantle and Siebgewebeband.
  • the claims 21 and 22 have a modified principle to the content in that the pressing surface in the press zone assumes a concave shape (shoe roll) and presses against a round roller.
  • the basic principle of this invention is not necessarily bound to a basic spatial position of the components, it is in the execution of claims 21 and 22 of great use when the round counter-roller is arranged below the nip.
  • Claim 22 advantageous. So squish water can also run counter to the direction of rotation. The removal of the bands after pressing is to be aimed at with decreasing slope, so that no white water can run back to the cake.
  • a dewatering device in which the fiber suspension (12) with a distributor device (16) between a roller as a pressing surface (7) and a Siebgewebeband (1) is injected. Under the pressure of the Siebgewebebandes (1) and the centrifugal force, the suspension (12) is subjected to a first dewatering, whereby also fines of the suspension are intended washed out. The corresponding press water (14) is less and less with increasing thickening. By a second looping permeable belt (2) of the pressing pressure is increased, so that further pressing water (14) is squeezed out. Now, a third band (3), in this case an impermeable band, is also applied to the preceding bands by means of longitudinal tension and the pressing pressure is increased once more.
  • a third band (3) in this case an impermeable band
  • Fig. 2 the same dewatering device is shown as in Fig. 1, but instead with two further bands, here with an additional impermeable band (4), which is pressed by means of a sliding surface (5) of a pressure shoe (6).
  • This Band (4) has volume of swallowing on the surface and therefore hurls that in it absorbed water (14) after Venassen the nip from. Both bands are simultaneously routed away from the suspension cake to rewet to minimize.
  • Fig. 3 are also the same device as in Fig. 1 and 2. But the thickening is achieved by a combination of FIGS. 1 and 2, d. H. one second transmissive (2) and third impermeable band (4) are provided but the third band (4) is pressed by a sliding surface (5). This third Band (4) has no volume in this case, which is why no pressing water is thrown off this. The three bands (1, 2, 4) will turn simultaneously led away from the cake (13), but each in a different direction.
  • FIG. 4 corresponds essentially to FIG. 3, but with the following differences: the third band (4) has again swallow volume and hurls water (14). In addition, the 1st Siebgewebeband is not simultaneously led away from the cake like the other two bands (2, 4), but still remains under longitudinal tension at the cake. During this stretch, the tissue is having a one-sided with Dry suction of the distance from the sieve positioned vacuum cleaner (17).
  • Fig. 5 shows a sludge dewatering apparatus running very slowly (less than 10 m / min.), Which itself is provided with two screen belts (1, 2) and a number of belt guide rollers (11) for alternately passing the sludge after each one Dehydrate side.
  • the device is then immediately integrated using one of the two Siebgewebebs (1).
  • a smooth roller as a pressing surface (7), which is partially wrapped by the existing mesh belt (1).
  • the second tape will not be used anymore because only one tape is needed.
  • a pressing device now serves a third impermeable belt (4) and a pressure shoe (6) with sliding surface (5), wherein the band (4) has circumferential grooves.
  • FIG. 6 illustrates a combination of FIGS. 1 and 5: Similar to FIG. 5, the cake and the first fabric belt wrap around the pressing surface (7), which itself does not consist of a round roller, but of a smooth, impermeable belt (4) guided by a pressure shoe (6) with sliding surface (5) becomes. As a special feature, this sliding surface is provided in the running direction with a progressively narrowing contour (R1 - R4), whereby the pressing pressure on the suspension cake steadily increases. Shown are dashed lines further bands (2, 3), which may be added in accordance with Fig. 1 in order to increase the pressing pressure even further.
  • Fig. 7 also relates to the device of Fig. 5 and leaves there shown leadership of the 1st Siebgewebebandes. Only the two "rollers" (4, 7) reversed, whereby the impermeable belt with pressure shoe for smooth Pressing surface is (as Fig. 6), but with a concave sliding surface (5), to the here provided roll tube (8) to correspond as counter surface. The pressed water can flow radially through the holes introduced in the roller tube (8).
  • This roller is also called solid roller with blind holes on the surface conceivable (10).

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Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum kontinuierlichen mechanischen Eindicken (Entwässern) von wasserhaltigen Suspensionen oder Schlämmen mit Hilfe eines ersten endlosen Siebgewebebandes und einer eine geschlossene, glatte Oberfläche aufweisenden, in Laufrichtung sich bewegenden, endlosen Preßfläche, wobei der zu entwässernde Suspensionskuchen zwischen Siebgewebeband und Preßfläche zusammengepreßt wird und ein Preßdruck dadurch entsteht, daß das Siebgewebeband die zylindrische Preßfläche unter Längsspannung während des Entwässerungsvorganges umschlingt.
Eine derartige Vorrichtung ist beispielsweise aus der CH-A-644.414 bekannt. Diese Vorrichtung verwendet nur ein einziges Siebgewebeband, welches eine glatte Walze teilweise umspannt. Der Vorteil liegt in der nur einseitigen Rückfeuchtung des Kuchens und der einfacheren Ausführung mit nur einem Band. Nachteilig ist jedoch, daß der Kuchen nur an dieser einen Walze, d. h. nur ein Mal nach einer Seite hin entwässert werden kann, so daß der Endtrockengehalt nicht optimal ausfällt. Außerdem ist die zu entwässernde Kuchendicke begrenzt, weil auch das Wasser der Walzenseite den Weg durch die ganze Kuchendicke zum Siebgewebe nehmen muß. Dies kann zwar durch langsameren Lauf der Presse etwas kompensiert werden.
Eine gattungsgemäße Vorrichtung ist ferner der EP-B-283.870 zu entnehmen, wobei zusätzlich ein zweites endloses Band auf das erste Siebgewebeband wirkt. Auch die DE-A-4.216.968 offenbart eine gattungsgemäße Vorrichtung, wobei zusätzlich ein Preßkissen vorhanden ist, das mit einstellbarem Druck synchron über einem Umfangsabschnitt der Preßwalze mitläuft. Dabei soll das bei hohem Druck wirkende Preßkissen eine Rückbefeuchtung des Filterkuchens vermieden werden.
Derartige Vorrichtungen dienen auch der Integration in vorhandene Entwässerungsverfahren zwecks Erhöhung der Feststoffkonsistenz, ohne dabei den Bauraum oder den Bedienaufwand wesentlich zu vergrößern.
Noch eine aus "Winkelpresse" von Bellmer von 1972 bekannten Vorrichtung führt den Suspensionskuchen zwischen zwei Siebgewebebändern; dies hat den Vorteil, daß der Kuchen sich nach zwei Seiten entwässern läßt, indem dieses Sandwich mäanderförmig um Leitwalzen herum geführt wird, so daß die Abfuhr von Quetschwasser von der umschlungenen Walze weg durch das jeweils außenliegende Siebgewebeband erfolgt. So kann auch der Durchmesser der Leitwalzen im Verlaufe der Umführungen jeweils verkleinert werden, was die Pressung steigert. Es zeigt sich aber als gravierender Nachteil, daß das in den Maschen beider Siebgewebe durch Adhäsionskräfte verbleibende Wasser, beim Verlassen der Preßzone, wieder in den Kuchen zurückströmt, da die Adhäsionskräfte der Suspension infolge feinerer Faser- und Partikelgrößen stärker sind und damit zurücksaugend wirken.
Aber es können die Leitwalzendurchmesser nicht beliebig verkleinert werden, da Festigkeit und Durchbiegung der Leitwalzen dies verhindern.
Eine weitere Möglichkeit, die Preßkräfte zu steigern, liegt darin, die Längsspannung der Siebgewebebänder zu erhöhen; auch hier setzen Festigkeit und Durchbiegung der Leitwalzen sowie die Festigkeit der Siebgewebebänder selbst Grenzen für Steigerung des Trokkengehaltes nach der Pressung. In der Praxis liegen die Siebspannungen in der Größenordnung von 10 N/mm, selten bis 30 N/mm, was bei einem kleinen Walzendurchmesser von z. B. 200 mm einen Preßdruck von ca. 1 bar, selten 2 bar, ergibt Beide Möglichkeiten verhindern aber nicht die Rückfeuchtung durch das Wasser in den Siebmaschen beider Siebgewebe. Eine optimale Leistung ist also nicht möglich: Endtrockengehalt oder Durchsatzmenge stehen gegeneinander.
Aus der DE-U-9.203.395 ist eine Preßvorrichtung mit einer Schuh-Preßeinheit bekannt, die zusammen mit einer Gegenwaäze einen Preßspalt bildet Diese bekannte Vorrichtung dient zur Behanldung einer laufenden Warenbahn, d.h. zum Glätten oder Entwässern einer Papierbahn in einer Papierherstellungsmaschine.
Grundsätzliche Unterschiede zum Gegenstand dieser Erfindung bestehen dabei darin, daß bei Papier die Qualität der zu entwässernden Bahn zu beachten ist, d. h. daß die ankommende Bahn sehr homogen ist, daß die Pressung mit markier-unempfindlichen Filzen erfolgt, daß kein Verdrücken der Bahn passieren darf, d. h. Verschieben von Fasern, daß sich das ausgepreßte Wasser nicht gegen die Laufrichtung der Papierbahn bewegen darf, da sonst die Papierbahn zerstört wird, und daß insgesamt die Qualität, d. h. die Gleichförmigkeit der entwässerten Papierbahn gewährleistet sein muß.
Papiermaschinenfilze, die mit ihrem feinen Haarvlies für die markierungsfreie homogene Pressung sorgen, werden bei der Patentidee nicht eingesetzt. Einerseits verschmutzen sie viel leichter und andererseits ist die gleichförmige markierungsfreie Pressung bei der vorliegenden Erfindung gar nicht erforderlich; im Gegenteil, eine markierende, d. h. ungleichförmige Pressung ist erwünscht, denn sie wird eine gewisse Knetwirkung ausüben, was dem besseren Wasserabfluß aus dem Kuchen hilft. Außerdem ist es bei der vorliegenden Erfindung nicht erwünscht, wenn der Kuchen nach dem Eindicken eine stabile Bahn bildet. Bei der Patentidee ist u. a. durch beabsichtigte Differenzgeschwindigkeit zwischen Siebgewebe und Preßfläche zu beiden Seite den Kuchens und/oder durch die gröbere Struktur der zusätzlichen wasserdurchlässigen Bänder eine Zerstörung der Bahnstruktur beabsichtigt, um dem Wasser beim Ausquetschvorgang Wege freizumachen für leichteres Abströmen und um ein Zerbröseln nach dem Eindicken zu erreichen.
Außerdem wird bei Papier- und Kartonbahnen die Suspension nicht auf dem selben Siebgewebeband von einer flüssigen Phase bis zu einer Konsistenz von über ca. 25 % gebracht, was mit der Erfindung erreicht wird.
Ziel der Erfindung ist es, die Nachteile der bis heute angewandten Techniken zu vermeiden, also die auf den Suspensionskuchen einwirkenden Preßdrücke deutlich und lange genug zu erhöhen bei minimaler Rückfeuchtung, und zwar im kontinuierlichen Durchlaufbetrieb.
Die Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Aufgrund dieser Ausbildung ergeben sich wirtschaftlich interessante Lösungen:
Bei der Eindickung von Altpapiersuspension kann die Erfindung dem Waschprozeß, d. h. Separieren von Feinstoffen vom wiederverwertbaren Fasermaterial mittels Entwässerung einer dünnschichtigen niedrigkonsistenten Suspension (< 2 %) bei höherer Arbeitsgeschwindigkeit (>200 m/min.), direkt angehängt werden, wobei das dazu verwendete Siebgewebeband mit den entsprechenden Bandleitwalzen für beide Schritte eingesetzt wird. Auch entfällt der Transport der teilentwässerten Suspension vom Wäscher zum Eindicker.
Die Eindickung von Schlämmen mittels der Doppelsiebpressen wird, durch Integration der Erfindung in den bekannten Prozeß (Eingangskonsistenz > 2 % bei Arbeitsgeschwindigkeit < 10 m/min.), zu geringerem Wassergehalt des mechanisch entwässerten Kuchens führen. Dies ist von hohem gesamtwirtschaftlichen Nutzen:
heutzutage entstehen hohe Kosten für den Abtransport der eingedickten Schlämme und für den dann notwendigen Deponieraum bzw. die Trocknung oder Verbrennung, da 2/3 bis 3/4 des Volumens aus Wasser besteht. Bei Reduktion des Wassergehaltes sind diese Kosten direkt positiv betroffen.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Patentidee sollen die Wirksamkeit und Anwendungsbreite erhöhen. Der Anwendung bei nicht sehr gleichförmig verteiltem Suspensionskuchen und der Vermeidung von Rückbefeuchtung beim Trennen von fertig eingedicktem Kuchen und erstern Siebgewebe wird besonderes Augenmerk geschenkt.
Die Ansprüche 3 - 6 behandeln unterschiedliche Bandkonstruktionen, die den Durchtritt des ausgepreßten Wassers ermöglichen. Dabei wird in Anspruch 7 ein Band beansprucht, welches kein Wasser in seinen Hohlräumen festhält und folglich dieses Wasser auch nicht rückbefeuchten kann.
Die Ansprüche 5 und 8 beschäftigen sich mit der hohen Eingesteifigkeit des Bandes, um Unebenheiten des Kuchens zu überbrücken oder per Pressung einzuebnen, was gleichzeitig den Kuchen walkt und damit den Abfluß von Quetschwasser fördert.
Bei Anwendung eines Preßschuhs mit hydrostatischer oder hydrodynamischer Schmierung werden die Gleiteigenschaften zwischen Band und Gleitfläche ebenfalls verbessert. Die Eigensteifigkeit des Bandes kann in Querrichtung zum Maschinenlauf sehr hoch sein, solange die Längssteifigkeit so gering bleibt, daß das Band den Konturen der Walzen und Gleitflächen gut folgen kann.
Die Ansprüche 12 bis 14 zeigen Alternativen auf, wohin das ausgepreßte Wasser fließen kann bzw. wie dieses aus der Preßzone abtransportiert wird, damit der Auspreßvorgang nicht durch mangelndes Schluckvolumen behindert wird.
Anspruch 14 offenbart, daß der noch instabile Filterkuchen schrittweise unter steigenden Druck gesetzt wird, indem mehrere Bänder nacheinander hinzugefügt werden und erst als letzte Stufe der hohe Preßdruck eines Anpreßschuhs erfolgt.
Die Ansprüche 15-17 widmen sich der Verhinderung des Rückflusses von freiem Wasser der Bänder in den Kuchen beim Trennen derselben voneinander nach der maximalen Pressung, weil dies die erreichte Konsistenz im Kuchen wieder verschlechtern würde. Anspruch 15 geht davon aus, daß bei rascher vollständiger Trennung aller wasserführenden Bänder diesem Wasser wenig Zeit verbleibt, zurückgesaugt zu werden (Anwendung vor allem bei höherer Betriebsgeschwindigkeit).
Anspruch 16, hauptsächlich für langsamen Betrieb vorgesehen, geht davon aus, daß zwar das 1. Siebgewebeband auf dem Kuchen eine kleine Weile länger verbleibt und sein Wasser an den Kuchen abgeben kann, aber weitere wasserführende Bänder nehmen ihr Wasser mit weg und rückbefeuchten nicht.
Besonders gesichert ist dies, wenn das auf dem 1. Siebgewebeband liegende Band kaum Wasser mit sich führt. Bei Anordnung der Bänder bei der Trennung unterhalb des Kuchens wird dieser Effekt deutlich, wenn die Schwerkraft den Rückfluß zum 1. Siebgewebeband verhindert.
Soll die Rückbefeuchtung durch das 1. Siebgewebeband selbst gering gehalten werden, gibt es zwei Möglichkeiten:
Man wählt dafür ein Siebgewebe mit geringem Schluckvolumen für das Preßwasser, bzw. dieses Sieb ist unter dem Preßdruck komprimierbar, so daß nur eine geringe Wassermenge beim Verlassen der Preßzone darin haftet. Oder man entfernt nach Anspruch 17 das Wasser aus den Siebmaschen nach Verlassen der Preßzone vor Abheben des Siebes vom Suspensionskuchen. Dies kann durch tangentiales Aufbringen eines flächigen Wasserstrahles auf das Siebgewebe erfolgen, wobei die höhere Strahlgeschwindigkeit mit ihrer kinetischen Energie das Wasser aus den Siebmaschen reißt. Das gleiche kann durch Aufblasen eines Luftstrahls geschehen. Diese beiden Methoden sind aber nicht sehr handlich, da das abfliegende Wasser wieder aufgefangen werden muß. Sinnvoller ist deshalb ein Rohrsauger, der mit einer Längsleiste einen Spalt zum Sieb bildet, durch den die Saugluft hindurchströmt. Hierbei wird das Wasser aus dem Sieb herausgerissen und gleich mit der Saugluft durch den Rohrsauger abgeführt. Die Ansprüche 18 bis 22 zeigen Varianten, wie die Preßfläche, gegen die das 1. Siebgewebeband den Suspensionskuchen preßt, gestaltet werden kann. Anspruch 20 zeigt eine Schuhwalze mit progressiv enger werdendem Krümmungsradius, was ohne Differenzgeschwindigkeit und Reibung zwischen Walzenmantel und Siebgewebeband möglich ist.
Die Ansprüche 21 und 22 haben ein abgewandeltes Prinzip zum Inhalt, indem die Preßfläche in der Preßzone eine konkave Form einnimmt (Schuhwalze) und gegen eine runde Walze preßt.
Obwohl das Grundprinzip dieser Erfindung nicht unbedingt an eine grundsätzliche räumliche Lage der Bauelemente gebunden ist, ist es bei der Ausführung der Ansprüche 21 und 22 von großem Nutzen, wenn die runde Gegenwalze unterhalb der Preßzone angeordnet ist. Damit ist der Ablauf des Preßwassers am einfachsten. Besonders bei der niedrigen Betriebsgeschwindigkeit beim Entwässern von Schlamm ist dies entspr. Anspruch 22 vorteilhaft. So kann Quetschwasser auch entgegen der Drehrichtung ablaufen.
Das Wegführen der Bänder nach der Pressung ist mit fallender Neigung anzustreben, damit kein Siebwasser zum Kuchen zurücklaufen kann.
Der Erfindungsgedanke wird im folgenden anhand von vereinfacht und schematisch dargestellten Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Dabei zeigen nur die Figuren 3 und 4 Ausführungen gemäss Patentanspruch 1. Die anderen Figuren dienen zur Erläuterung der abhängigen Ansprüche.
Fig. 1
zeigt die Darstellung einer Entwässerungseinrichtung unter Verwendung mehrerer Bänder und einer Walze als Preßfläche;
Fig. 2
zeigt die Verwendung eines undurchlässigen Bandes mit Anpreßschuh;
Fig. 3
zeigt die Verwendung mehrerer Bänder und eines undurchlässigen Bandes mit Anpreßschuh bei einer erfindungsgemässen Ausführung;
Fig. 4
zeigt Fig. 3, allerdings mit Verbleib des 1. Siebgewebebandes am Suspensionskuchen auch nach der verstärkten Pressung bei einer erfindungsgemässen Ausführung;
Fig. 5
zeigt die Darstellung einer Entwässerungseinrichtung für langsame Entwässerungsgeschwindigkeit und dicken Suspensionskuchen mit Ablauf von Quetschwasser auch gegen die Laufrichtung;
Fig. 6
zeigt die progressive Entwässerung durch ein oder mehrere Bänder unter Anwendung eines sich verkleinernden Krümmungsradiusses der glatten Preßfläche;
Fig. 7
zeigt die Pressung an einem perforierten Walzenrohr;
Fig. 8
zeigt ähnlich Fig. 7 die Pressung an einer Walze mit Umfangsrillung;
In Fig. 1 ist eine Entwässerungseinrichtung dargestellt, bei der die Fasersuspension (12) mit einer Verteilvorrichtung (16) zwischen eine Walze als Preßfläche (7) und ein Siebgewebeband (1) eingespritzt wird. Unter dem Preßdruck des Siebgewebebandes (1) und der Fliehkraft wird die Suspension (12) einer ersten Entwässerung unterzogen, wobei auch Feinstoffe der Suspension beabsichtigt ausgewaschen werden. Das entsprechende Preßwasser (14) wird mit zunehmender Eindickung immer weniger. Durch ein zweites umschlingendes durchlässiges Band (2) wird der Preßdruck erhöht, so daß weiteres Preßwasser (14) ausgequetscht wird. Nun wird ein drittes Band (3), in diesem Falle ein undurchlässiges Band, ebenfalls auf die vorausgehenden Bänder mittels Längsspannung aufgebracht und der Preßdruck wird ein weiteres Mal erhöht. Es ist nun offengelassen, ob die nun ausgepreßte Wassermenge in den Hohlräumen der ersten beiden Bänder (1, 2) noch aufgenommen werden kann oder ob dafür ein Schluckvolumen, z. B. Rillen oder Blindbohrungen an der Außenseite des 3. Bandes (3) vorhanden sind. Am Ende der dreistufigen Pressung verlassen alle drei Bänder (1, 2, 3) die Preßfläche (7) gemeinsam und trennen sich erst auf der Bandleitwalze (11). Danach werden alle drei Bänder auf nicht dargestellte Weise vom Wasser befreit und gereinigt. Der eingedickte Suspensions-Kuchen (13) haftet an der Preßfläche (7) und wird von einem Schaber (15) abgenommen. Die beiden Bänder (2, 3) sind der bekannten Vorrichtung hinzugefügt worden, um den Wassergehalt des Suspensions-Kuchen (13) zu verringern.
Die dargestellte Einrichtung läuft mit Geschwindigkeit über 200 m/min.
In Fig. 2 ist die gleiche Entwässerungseinrichtung gezeigt wie in Fig. 1, jedoch statt mit zwei weiteren Bändern, hier mit einem zusätzlichen undurchlässigen Band (4), welches mittels einer Gleitfläche (5) eines Anpreßschuhs (6) angepreßt wird. Dieses Band (4) hat Schluckvolumen auf der Oberfläche und schleudert deshalb das darin aufgenommene Wasser (14) nach Venassen der Preßzone ab. Beide Bänder werden gleichzeitig vom Suspensions-Kuchen weggeleitet, um die Rückbefeuchtung zu minimieren.
In Fig. 3 handelt es sich ebenfalls um die gleiche Einrichtung wie in Fig. 1 und 2. Aber die Eindickung wird erreicht durch eine Kombination aus Fig. 1 und 2, d. h. ein zweites durchlässiges (2) und ein drittes undurchlässiges Band (4) sind vorgesehen, aber das dritte Band (4) wird durch eine Gleitfläche (5) angepreßt. Dieses dritte Band (4) hat in diesem Falle kein Schluckvolumen, weshalb auch kein Preßwasser von diesem abgeschleudert wird. Die drei Bänder (1, 2, 4) werden wiederum gleichzeitig vom Kuchen (13) weggeleitet, aber jedes in eine andere Richtung.
Die Fig. 4 entspricht im wesentlichen der Fig. 3, aber mit folgenden Unterschieden: das dritte Band (4) hat wieder Schluckvolumen und schleudert Wasser ab (14). Außerdem wird das 1. Siebgewebeband nicht gleichzeitig vom Kuchen weggeführt wie die beiden anderen Bänder (2, 4), sondern verbleibt noch unter Längsspannung am Kuchen. Während dieser Strecke wird das Gewebe mit einem einseitig mit Abstand vom Sieb positionierten Rohrsauger (17) trockengesaugt.
Fig. 5 zeigt eine sehr langsam (unter 10 m/min.) laufende Schlammentwässerungs-Einrichtung, die selber mit zwei Siebgewebebändern (1, 2) und einer Anzahl von Bandleitwalzen (11) versehen ist, um den Schlamm bei jeder Umschlingung abwechselnd nach jeder Seite zu entwässern.
Hier ist vorteilhafterweise die Vorrichtung gleich anschließend unter Verwendung eines der beiden Siebgewebebänder (1) integriert. Hinzu kommt eine glatte Walze als Preßfläche (7), die vom vorhandenen Siebgewebeband (1) teilweise umschlungen wird. Das zweite Band wird nicht weiter verwendet, da nur ein Band notwendig ist. Als Preßeinrichtung dient nun ein drittes undurchlässiges Band (4) und ein Anpreßschuh (6) mit Gleitfläche (5), wobei das Band (4) Umfangsrillen besitzt.
Dadurch ist es möglich, jede anfallende Preßwassermenge (14) in oder entgegen der Laufrichtung abzuleiten. Restwasser im Band (1) läuft ebenfalls nicht mehr zum Kuchen zurück, da das Band (1) fallend weggeleitet wird. Der an der Preßfläche (7) klebende Kuchen (13) wird vom Schaber (15) abgenommen.
Fig. 6 stellt eine Kombination aus Fig. 1 und 5 dar:
Kuchen und 1. Siebgewebeband umschlingen ähnlich Fig. 5 die Preßfläche (7), die selbst aber nicht aus einer runden Walze besteht, sondern aus einem glatten, undurchlässigen Band (4), welches von einem Anpreßschuh (6) mit Gleitfläche (5) geführt wird. Als Besonderheit ist diese Gleitfläche in Laufrichtung mit einer progressiv enger werdenden Kontur (R1 - R4) versehen, wodurch der Preßdruck auf den Suspensions-Kuchen stetig zunimmt.
Gestrichelt dargestellt sind weitere Bänder (2, 3), die entsprechend Fig. 1 hinzukommen können, um den Preßdruck noch weiter zu erhöhen.
Fig. 7 bezieht sich ebenfalls auf die Einrichtung nach Fig. 5 und beläßt die dort gezeigte Führung des 1. Siebgewebebandes. Lediglich werden die beiden "Walzen" (4, 7) vertauscht, wodurch das undurchlässige Band mit Anpreßschuh zur glatten Preßfläche wird (wie Fig. 6), allerdings mit konkaver Gleitfläche (5), um dem hier vorgesehenen Walzenrohr (8) als Gegenfläche zu entsprechen. Das Preßwasser kann radial durch die im Walzenrohr (8) eingebrachten Bohrungen abfließen.
In Fig. 8 ist im Gegensatz zu Fig. 7 das Walzenrohr (8) durch eine massive Walze mit Umfangsrillen (9) ersetzt. Also kann das Wasser wie in Fig. 5 tangential nach beiden Richtungen ablaufen.
Diese Walze ist auch als massive Walze mit Blindbohrungen an der Oberfläche denkbar (10).
Auch ist hier wieder ein weiteres Band gestrichelt dargestellt, falls der Banddruck vor der Schuhpressung (6) bereits erhöht werden soll.

Claims (21)

  1. Vorrichtung zum kontinuierlichen mechanischen Eindicken (Entwässern) von wasserhaltigen Suspensionen oder Schlämmen mit Hilfe eines ersten endlosen Siebgewebebandes (1) und einer eine geschlossene, glatte Oberfläche aufweisenden, in Laufrichtung sich bewegenden, endlosen Preßfläche (7), wobei der zu entwässernde Suspensionskuchen zwischen Siebgewebeband und Preßfläche (7) zusammengepreßt wird und ein Preßdruck dadurch entsteht, daß das Siebgewebeband die zylindrische Preßfläche (7) unter Längsspannung während des Entwässerungsvorganges umschlingt, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein wasserdurchlässiges oder wasseraufnehmendes zweites endloses Band (2, 3) auf das erste Siebgewebeband (1) wirkt, und ein wasserundurchlässiges drittes endloses Band (4) mit Hilfe mindestens einer Gleitfläche (5) gegen die anderen Bänder (1, 2, 3) gepreßt ist, wobei die Gleitfläche (5) auf einem Anpreßschuh (6) entsprechend der entgegenwirkenden Preßfläche (7) geformt ist.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Summe der Längsspannungen aller zusätzlichen Bänder (2, 3) mindestens der Längsspannung des ersten Siebgewebebandes (1) entspricht.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein zusätzliches endloses Band (2) aus einem Siebgewebe besteht.
  4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein zusätzliches endloses Band (2) aus Längs- und Querfäden besteht, die unverwoben übereinanderliegend miteinander haftend oder ohne feste Haftung verbunden sind.
  5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eines der zusätzlichen endlosen Bänder (2) aus Längs- und Querfäden besteht, wobei die Querfäden quer zur Laufrichtung eine größere Biegesteifigkeit aufweisen als die Längsfäden, so daß das Band in seiner Struktur quer zur Laufrichtung weniger flexibel ist.
  6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eines der zusätzlichen endlosen Bänder (2) Perforationen besitzt, die den Durchtritt des ausgepreßten Wassers ermöglichen.
  7. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Schluckvolumen in Form von Blindbohrungen oder Rillen in der äußeren Oberfläche des undurchlässigen Bandes (3) vorgesehen sind.
  8. Vorrichtung nach Anspruch 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eines der zusätzlichen Bänder (2, 3) eine genügende Eigensteifigkeit mindestens in Querrichtung besitzt, um Unebenheiten des Suspensionskuchens (13) zu überbrücken.
  9. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Entwässerungsdruck auf den Suspensionskuchen (13) über eine genügend lange Zeit mindestens den zehnfachen Wert des durch das 1. Siebgewebeband (1) selbst erreichten Entwässerungsdruck (Preßdruck) aufweist, wobei der Wasserabfluß (14) durch das erste Siebgewebeband (1) gewährleistet ist.
  10. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Richtung der Anpreßkraft symmetrisch oder asymmetrisch, entsprechend der Ausdehnung des Schuhs (6) in Laufrichtung, auf den Anpreßschuh (6) ausgerichtet ist, so dass der Anpreßdruck in Laufrichtung entweder im wesentlichen gleichförmig oder zunehmend wirkt.
  11. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das wasserundurchlässige endlose Band (4) nur in der Preßzone von wenigstens einem Anpreßschuh (6) entsprechend der Kontur der entgegenwirkenden Preßfläche (7) geformt ist, im Rest seiner Umlaufbahn im wesentlichen kreiszylindrisch, an seinen Rändern dichtend, von umlaufenden Seitenschilden geführt ist, und wobei der Anpreßschuh (6) auf einem Träger abgestützt ist, welcher das umlaufende Band durchgreift und gegen die Seitenschilde abgedichtet sowie in der Stuhlung drehfest gelagert ist.
  12. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ausschliesslich das mindestens eine zusätzliche endlose Band (2) das durch das erste Siebgewebeband (1) abfliessende Wasser (14) aufnimmt und weitertransportiert.
  13. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sowohl das mindestens eine zusätzliche endlose Band (2) als auch das wasserundurchlässige endlose Band (3,4) mittels der Vielzehl in seiner äusseren Oberfläche vorgesehehen Blindbohrungen oder Umfangsrillen das durch das erste Siebgewebeband (1) abfliessende Wasser (14) aufnimmt und ableitet.
  14. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dem ersten Siebgewebeband (1) nach einer Vorentwässerungs-Phase mindestens ein zusätzliches endloses Band (2) unter Längsspannung von außen aufgepreßt ist, und daß nach einer Einwirkdauer des mindestens zweiten Bandes (2, 3) ein wasserundurchlässiges endloses Band (4) auch unter Wirkung einer Gleitfläche (5) auf die bereits pressenden Bänder (1, 2, 3) drückt, wodurch der Pressdruck auf den Suspensionkuchen (13) in mehreren Schritten gesteigert wird.
  15. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Siebgewebeband (1) nach dem Verlassen der Zone des maximalen Preßdruckes noch nicht vom Suspensionskuchen (13) weggeführt ist, also seine Längsspannung noch Entwässerungsdruck ausübt, und daß Luft (17) oder Wasser mit erheblicher Differenzgeschwindigkeit zur Bandgeschwindigkeit aufbringbar ist, wodurch Wasser (14) der Siebgewebemaschen herausgerissen wird.
  16. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Preßfläche (7) durch ein rundes Walzenrohr gebildet ist, welches auf seiner Innenseite u. a. gegen die Entwässerungskräfte abgestützt ist, entweder durch Versteifungen oder durch Stützelemente auf einem statischen Träger.
  17. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die glatte, in Laufrichtung sich bewegende, endlose Preßfläche (7) durch ein wasserundurchlässiges endloses Band (4) gebildet ist, welches innerhalb der Bandschlaufe (4) über mindestens eine geeignete Gleitfläche (5) läuft, die zumindest im Bereich des Eindickvorgangs das Band gegen den Entwässerungsdruck abstützt.
  18. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Gleitfläche (5) in Laufrichtung eine von der kreiszylindrischen Form abweichende, über die Breite gleichförmige Kontur besitzt, welche im besonderen eine konvexe, in Laufrichtung des Bandes enger werdende Krümmung (R1 - R4) aufweist, während der Preßvorgang noch andauert.
  19. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die geschlossene, glatte Preßfläche (7) von einem wasserundurchlässigen endlosen Band (4) gebildet ist, welches mit Hilfe mindestens einer geeigneten konkaven Gleitfläche (5) (Anpreßschuh (6)) gegen ein rundes, mit einer Vielzahl von radialen Durchbrüchen versehenes Walzenrohr (8) gepreßt ist wird, so daß der Suspensionskuchen (13) zwischen dem wasserundurchlässigen Band (4) und' dem Siebgewebeband (1) ausgequetscht wird und sich das Siebgewebeband (1) auf dem perforierten Walzenrohr (8) abstützt, welches das ausgequetschte Wasser (14) radial ablaufen läßt.
  20. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die geschlossene, glatte Preßfläche (7) von einem wasserundurchlässigen endlosen Band (4) gebildet ist, welches mit Hilfe mindestens einer geeigneten konkaven Gleitfläche (5) (Anpreßschuh (6)) gegen eine mit einer Vielzahl von Blindbohrungen oder Umfangsrillen versehenen kreiszylindrischen Walze (9, 10) gepreßt ist, so daß der Suspensionskuchen (13) zwischen dem wasserundurchlässigen Band (4) und dem Siebgewebeband (1) ausgequetscht wird und sich das Siebgewebeband auf der Walze (9, 10) abstützt, welche das ausgequetschte Wasser (14) in den Blindbohrungen bzw. Rillen aufnimmt.
  21. Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Preßdruck auf den Suspensionskuchen (13) mindestens 10 bar, insbesondere mindestens 20, bzw. 30, bzw. 40, bzw. 50 bar über eine Strecke in Laufrichtung von mindestens 100 mm beträgt.
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