FI123861B - Clamp screw drainage device, its screw and screw operation - Google Patents
Clamp screw drainage device, its screw and screw operation Download PDFInfo
- Publication number
- FI123861B FI123861B FI20060194A FI20060194A FI123861B FI 123861 B FI123861 B FI 123861B FI 20060194 A FI20060194 A FI 20060194A FI 20060194 A FI20060194 A FI 20060194A FI 123861 B FI123861 B FI 123861B
- Authority
- FI
- Finland
- Prior art keywords
- screw
- thread
- shaft
- section
- dewatering
- Prior art date
Links
Classifications
-
- 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
- B30B9/12—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 pressing worms or screws co-operating with a permeable casing
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
- Treatment Of Sludge (AREA)
- Screw Conveyors (AREA)
Abstract
Description
PURISTINRUUVIVEDENPOISTOLAITE, SEN RUUVI JA RUUVIN KÄYTTÖ Keksinnön taustaBACKGROUND OF THE INVENTION BACKGROUND OF THE INVENTION
Esillä oleva keksintö koskee nesteenpoistoa puun sivutuotteista tuotettaessa 5 massalietettä, joka syötetään mekaaniseen jauhimeen tai kemialliseen keittimeen kuitujen työstämiseksi massaksi.The present invention relates to dewatering of wood by-products in the manufacture of pulp slurry which is fed to a mechanical refiner or chemical digester to process the fibers into pulp.
Tärkeimmissä kokonaisprosesseissa eli kuitulevyn (MDF), lastulevyn (PB) tai kuumahierremassan (TMP) valmistuksessa vettä poistavan puristinruuvin tarkoi-10 tus on poistaa raaka-aineesta nesteitä (uuteaineita) ja muodostaa painetulppa ennen kuin materiaali syötetään keittimeen tai jauhimeen nesteenpoiston jälkeen. Raaka-aine on tyypillisesti sahanpurua, puulastuja tai puuhaketta, joita yleensä pidetään bulkkikiintoaineina. Pesua tai esihöyrytystä lukuunottamatta ei ennen vedenpoistoa tarvita mitään esikäsittelyä. MDF tai PB -prosesseissa jauhinta seu-15 raa yleensä ilmakuivain, ja jauhetun aineksen (kuivaimen kuorma) kohde-kuivuusasteen saavuttamiseksi tarvittavan lämmön tai energian määrä mitataan käänteisesti jauhinta edeltävän vedenpoistolaitteen tehokkuutta mittaamalla. Silloinkin, kun vedenpoistolaitteen jälkeen ei seuraa aktiivista kuivatusta, pääproses-sin energiatehokkuus voidaan korreloida vedenpoiston tehokkuudella. TMP-20 prosessissa raaka-aineesta poistettavat uuteaineet edistävät lopputuotteen tummumista. Uuteaineiden poisto voi siksi vähentää halutun vaaleuden aikaansaamiseksi tarvittavien valkaisukemikaalien määrää.In the most important overall processes, i.e. the production of fiberboard (MDF), chipboard (PB), or heat-pulp pulp (TMP), the dewatering screw is intended to remove liquids (extracts) from the raw material and form a pressure plug before the material is fed into the digester or pulverizer. The raw material is typically sawdust, wood chips or wood chips, which are generally considered as bulk solids. Except for washing or pre-steaming, no pre-treatment is required before dewatering. In MDF or PB processes, refining is usually followed by an air dryer, and the amount of heat or energy required to reach the target dryness of the powdered material (dryer load) is inversely measured by measuring the efficiency of the pre-refining dewatering device. Even when there is no active drying following the dewatering device, the energy efficiency of the main process can be correlated with the dewatering efficiency. In the TMP-20 process, the extracts removed from the raw material contribute to the darkening of the final product. Removal of extractives can therefore reduce the amount of bleaching chemicals needed to achieve the desired brightness.
Jo vuosia on pyritty lisäämään syöttömateriaalin vedenpoiston tehokkuutta ja siten ^ 25 alentamaan kokonaisenergian kulutusta tai kemikaalikustannuksia, etenkin lopul- c\j ^ listen kuivatus- tai valkaisuvaiheiden kustannuksia. Näille pyrkimyksille on ollut ^ tyypillistä alkuperäisen kosteuspitoisuuden vaihteluiden vähentäminen (mitkäFor years, efforts have been made to increase the efficiency of the dewatering of the feed material and thus reduce the total energy consumption or chemical costs, especially the cost of the final drying or bleaching steps. Typical of these efforts has been to reduce variations in the initial moisture content (which
OO
vaihtelut johtuvat esimerkiksi varastointiolosuhteista ja vuodenajan vaihteluista) jafluctuations due, for example, to storage conditions and seasonal variations) and
CCCC
ruuvilaitteen vedenpoisto-osuuden puristussuhteen lisääminen. Tyypillisiä laitteitaincreasing the compression ratio of the drainage portion of the screwdriver. Typical equipment
σ> 30 on kuvattu US-patentissa 5,320,034 ja kansainvälisessä julkaisussa WOσ> 30 is described in US Patent 5,320,034 and International Publication WO
o § 92/13710, joihin tässä viitataan tekniikan tasona. Tässä yhteydessä puristussuhde o poiston poikkileikkauspinta-alaan.o § 92/13710, which are incorporated herein by reference. Here, the compression ratio o to the cross-sectional area of the discharge.
^ (CR) on määritelty vedenpoistolaitteen syötön poikkileikkauspinta-alan suhteena 2^ (CR) is defined as the ratio of the cross-sectional area of the inlet of the dewatering device 2
Bulkkikiintoaineiden vedenpoisto on ollut erityisen vaikeaa. Vedenpoisto mas-sasuspensioista, joiden sakeus on luokkaa 4-5 %, on suhteellisen helppoa, kun taas vedenpoisto bulkkimateriaaleista, joiden sakeus on yli 25 %, on aiheuttanut vaikeuksia. Ongelmat aiheutuvat siitä, että on vaikeaa hallita ruuvin akselin, ruu-5 vin kierteiden ja puristusvaipan seinän keskinäistä suhteellista kitkaa. Erityisesti on toivottavaa, että kitka seinän aksiaalisuunnassa olisi alhaisempi kuin seinän tangentiaalisessa suunnassa, niin että materiaali ruuvin kierteiden vaikutuksesta kulkeutuu aksiaalisuunnassa yhtä hyvin kuin puristuu, eikä jää yksittäisten kierteiden väliin pyörimään ruuvin mukana.Dewatering of bulk solids has been particularly difficult. Dewatering of bulk suspensions of the order of 4-5% consistency is relatively easy, while dewatering bulk materials having a consistency of more than 25% has caused difficulties. The problems result from the difficulty in controlling the relative friction between the screw shaft, screw 5 threads, and the clamping wall wall. In particular, it is desirable that the friction in the axial direction of the wall be lower than in the tangential direction of the wall so that the material under the action of the screw threads moves as well as compressed in the axial direction and does not rotate between the individual threads.
1010
Tiedetään myös, että kun tarvitaan hyvin korkeita puristussuhteita, yksikierteisillä ruuveilla on luonnostaan epätasainen kuormitus ja ne saavuttavat pisteen, jossa tuotto pienenee, jolloin tietty kohdistetun energian lisäys (ruuvin vääntömomenttia lisäämällä) edistää vedenpoistoa vain vähän. Yksikierteiset ruuvit sopivat siis al-15 haisen sakeuden syöttömateriaaleille, tai bulkkikiintoaineiden kyseessä ollessa vain vaatimattomille puristustasoille. Kaksikierteiset ruuvit on tunnetusti tarkoitettu kovemman puristuksen ympäristöille, erityisesti bulkkikiintoaineille. Kaksikierteiset ruuvit ovat kuitenkin edellyttäneet pakotettua syöttöä, kuten US-patentissa 5,320,034 on kuvattu, mistä on seurannut toisen käyttölaitteen tarve ja lisääntynyt 20 kokonaisenergian kulutus tietylle vedenpoistotasolle.It is also known that when very high compression ratios are required, single-threaded screws naturally have an uneven load and reach a point where the yield decreases, so that a certain increase in the applied energy (by increasing the torque of the screw) contributes little to dewatering. Thus, single-threaded screws are suitable for al-15 dense consistency feed materials, or, for bulk solids, only for modest compression levels. Double screws are known to be suitable for harder press environments, especially for bulk solids. However, double-threaded screws have necessitated forced supply as described in U.S. Patent No. 5,320,034, which has resulted in the need for a second drive and increased total energy consumption for a given drainage level.
Keksinnön yhteenvetoSummary of the Invention
Esillä oleva keksintö kohdistuu uuteen ruuviin ja sitä käyttävään uuteen veden-poistolaitteeseen, joilla saavutetaan korkeampi vedenpoistotaso ja luotettavuus ^ 25 samalla ruuvin käyttölaitteen energiankulutuksella kuin perinteisissä laitteissa.The present invention is directed to a new screw and a new dewatering device utilizing it which achieve a higher level of dewatering and reliability with the same energy consumption of the screw drive as with conventional devices.
CMCM
OO
^ Eräässä edullisessa toteutusmuodossa keksintö kohdistuu vedenpoistoon tarkoi-In one preferred embodiment, the invention is directed to dewatering
OO
tettuun puristinruuviin, joka käsittää pitkänomaisen akselin, jossa on aksiaalisuun-clamp screw comprising an elongated shaft having an axial direction
CCCC
nassa toisistaan välimatkan päässä olevat ensimmäinen pää ja toinen pää, kulje- S 30 tusosuus akselin ensimmäisessä päässä, jossa yksi kieräruuvikierre työntyy kiin- o § teästi esiin akselista ulospäin, kierteettömän siirtymäosuuden, joka on akselin o ^ suunnassa kuljetusosuuden läheisyydessä, ja vedenpoisto-osuuden, joka on ak- 3 selin suunnassa kuljetusosuuden läheisyydessä ja jossa on kaksoiskieräruuvikier-re, joka työntyy kiinteästi esiin akselista ulospäin.the first end and the second end spaced apart, the transport portion 30 at the first end of the shaft where one threaded screw thread protrudes outwardly from the shaft, a non-threaded transition portion in the axial direction near the transport portion, and a drainage portion, axially adjacent to the transport portion and having a double-threaded screw thread which protrudes outwardly from the shaft.
Eräässä toisessa edullisessa toteutusmuodossa keksintö kohdistuu ruuviin, joka 5 on tarkoitettu asennettavaksi vedenpoistoon käytettävään puristinruuvilaitteeseen, jossa on vaippa, syöttöpää, poistopää ja käyttölaite ruuvin pyörittämiseksi vaipan sisällä. Ruuviin kuuluu keskusakseli, jossa on syöttöpää ja poistopää, jotka asennetaan vaipan syöttöpäähän ja poistopäähän, kuljetusosuus akselin syöttöpäässä, jossa on yksi kieräruuvikierre, joka kohoaa kiinteästi esiin akselista, sekä veden-10 poisto-osuus lähellä akselin poistopäätä, jossa on kaksoiskieräruuvikierre, joka kohoaa kiinteästi esiin akselista. Kuljetusosuuden ja vedenpoisto-osuuden välissä on kierteetön siirtymäosuus.In another preferred embodiment, the invention relates to a screw for mounting on a drainage press screw apparatus having a sheath, a feed head, an outlet end, and an actuator for rotating the screw inside the sheath. The screw includes a central shaft having an inlet end and an outlet end mounted on the inlet end and outlet end of the jacket, a transport portion at the shaft inlet end having a single threaded screw that protrudes from the shaft and a water outlet 10 near the shaft out of the shaft. There is a threadless transition between the transport section and the drainage section.
Eräässä toisessa toteutusmuodossa keksintö koskee puristinruuvivedenpoistolai-15 tetta, johon kuuluu pitkänomainen vaippa, jossa on syöttöpää ja poistopää vaipan akselilla. Vaippaan kuuluu aksiaalisuuntainen rei’itetty putkimainen vedenpoisto-seinä päiden välissä, jota seuraa rei’ittämätön kuristinosuus poistopäässä. Ruuvi kulkee koaksiaalisesti vaipan akselin kanssa ja siihen kuuluu keskiakseli, jossa on syöttöpää ja poistopää tuettuina pyöriviksi vaipan syöttöpäästä ja poistopäästä, 20 kuljetusosuus, joka kulkee aksiaalisesti akselin syöttöpäästä ja jossa on yksi kieräruuvikierre, joka kohoaa kiinteästi akselista, kierteetön tulppaosuus, joka lähtee aksiaalisesti akselin poistopäästä kuristinseinämän sisällä, ja tulppaosuuden läheisyydessä vedenpoisto-osuus, jossa on kaksoisruuvikierre, joka kohoaa kiinteästi akselista. Kuljetusosuuden ja vedenpoisto-osuuden välissä on kierteetön siir- ^ 25 tymäosuus. Syöttöpäähän on toiminnallisesti liitetty omapainosyöttölaite työntä en ^ mään bulkkikiintoaineita syöttöaukon kautta kuljetusruuville, ja ruuvin syöttöpää- ^ hän on toiminnallisesti liitetty voimansiirtojärjestelmä pyörittämään ruuvia vaipan ° sisällä.In another embodiment, the invention relates to a press screw dewatering device comprising an elongated jacket having a feed head and an outlet end on the jacket shaft. The jacket includes an axially perforated tubular drainage wall between the ends, followed by an unpunched choke portion at the outlet end. The screw passes coaxially with the shaft axis and includes a central shaft having an inlet end and an outlet end rotatable from the inlet end and outlet end of the diaper, a transport portion extending axially from the inlet end of the shaft and having inside the throttle wall, and in the vicinity of the plug portion, a dewatering portion having a double screw thread which rises fixedly from the shaft. There is a threadless transition between the transport portion and the drainage portion. The feed end is operatively connected to a gravity feed device to push bulk solids through the inlet to the transport screw, and the screw feed end is operatively connected to a transmission system for rotating the screw within the shell.
CCCC
CLCL
^ 30 Kuten on hyvin tunnettua vedenpoistolaitteiden kyseessä ollessa, tehollinen vir- o § tausalue vaipan seinän ja ruuvin akselin vedenpoisto-osuuden välillä pienenee o ^ poistopäätä kohden. Edullisen toteutusmuodon eräässä lisäsovelluksessa veden poisto-osuuden seinämällä on epätasaisuuksia tai kohoumia, joiden tarkoitus on 4 aikaansaada suurempi vastus tangentiaaliselle virtaukselle seinämää pitkin kuin aksiaalivirtaukselle seinämää pitkin.As is well known in the case of dewatering apparatuses, the effective current range between the drainage portion of the shell wall and the screw shaft decreases towards the outlet end. In a further embodiment of the preferred embodiment, the wall of the drainage section has irregularities or elevations intended to provide greater resistance to the tangential flow along the wall than to the axial flow along the wall.
Keksinnön mukainen merkittävästi parantunut vedenpoistoteho on todennäköises-5 ti seuraus synergiasta, joka saavutetaan yhdistämällä yksikierteisen ruuvin parhaat ominaisuudet kaksikierteisen ruuvin parhaisiin ominaisuuksiin samalla toteuttaen tehokkaan siirtymän niiden välille. Yksikierteinen ruuvi saisi aikaan epätasapainoisen säteittäisen paineaallon (katsottaessa vedenpoisto-osuutta aksiaalisessa poikkileikkauksessa). Epätasapainoinen aalto pakottaa ruuvin kiertämään sen 10 sijaan että ruuvi pysyisi keskisesti vaipan sisällä. Koska puristussuhde kasvaa yk-sikierteisellä ruuvilla, teho kuluu ruuvin poikkeutumiseen ja kiertoon materiaalin käsittelyn kustannuksella. Kaksoiskierteessä on tasapainoinen paineaalto eikä se siksi lähde kiertämään poikkeutumisen vuoksi. Mahdollisuus käsitellä suurempaa puristussuhdetta johtaa välittömään prosessietuun verrattuna yksikierteisiin ruu-15 veihin. Erinäisiä selittämättömiä ongelmia voi kuitenkin syntyä eteenpäin syötössä, erityisesti vaihtelua tuotantonopeudessa, tuotantohävikkiä, poistosakeuden vaihtelua ja tulpanpitokapasiteetin (painetiivistys) heikkenemistä. Tämän ilmiön pohjimmainen syy ei ole ilmeinen, mutta merkittävien oivallusten kautta tämän keksinnön tekijät ovat käsittäneet, että ongelma aiheutui materiaalin pyörimisestä 20 laitteen syöttöosuudella.The significantly improved dewatering efficiency according to the invention is probably the result of the synergy achieved by combining the best features of a single-screw screw with the best features of a double-screw screw while providing an efficient transition between them. A single-screw screw would produce an unbalanced radial pressure wave (when looking at the drainage section in the axial section). An unbalanced wave forces the screw to turn 10 instead of staying centrally inside the shell. As the compression ratio increases with a single-threaded screw, power dissipates and rotates the screw at the expense of material handling. The double thread has a balanced pressure wave and therefore does not rotate due to deflection. The ability to handle a higher compression ratio results in an immediate process advantage over single-threaded screws. However, various unexplained problems may arise in the feed, especially fluctuations in production speed, loss of production, fluctuations in discharge consistency, and loss of plug holding capacity (pressure sealing). The root cause of this phenomenon is not obvious, but through significant insights, the present inventors have realized that the problem was caused by the rotation of the material at the feed portion of the device.
Esillä olevan keksinnön mukainen hybridi yksi/kaksikierteinen ruuvirakenne ratkaisee itsestään mainitun eteenpäinsyöttöongelman ja korkean puristussuhteen aiheuttaman ongelman. Syöttöosuudella yksinkertainen kierre ottaa vastaan pai-^ 25 novoimalla syötettävän materiaalin ja kuljettaa sitä aksiaalisesti eteenpäin. Puris-The hybrid single / double threaded screw structure of the present invention by itself solves the problem of said forward supply problem and high compression ratio. At the feed portion, a simple thread receives the material to be fed by weight and conveys it axially forward. the press
C\JC \ J
^ tusosuudella kaksoiskierre saavuttaa korkean puristussuhteen ohjaamatta energi- ^ aa akselin poikkeuttamiseen tai ei-toivottuun kiertoliikkeeseen saattamiseen.With the twisting portion, the twin thread achieves a high compression ratio without directing the energy to deflection or unwanted rotation.
OO
Kierteetön siirtymäosa jakaa materiaalin tasaisesti kaksoiskierreosuudelle ja li-The threaded transition portion distributes the material evenly over the double-threaded portion and
CCCC
säksi tuottaa edullisen paineaallon.additionally produces a favorable pressure wave.
σ> 30 § Piirrosten lyhyt kuvaus o ^ Edullista toteutusmuotoa kuvataan seuraavassa viitaten oheisiin piirroksiin, joista 5σ> 30 § Brief Description of the Drawings o ^ The preferred embodiment will be described below with reference to the accompanying drawings, of which:
Kuvio 1 on pituussuuntainen leikkauskuva keksinnön erään sovelluksen mukaisesta puristinruuvivedenpoistolaitteesta;Fig. 1 is a longitudinal sectional view of a press screw drainage device according to an embodiment of the invention;
Kuviot 2A ja B esittävät kaavamaisesti keksinnön mukaisen ruuvin suhdetta puris-tusvaippaan kapenevan vaipan sekä vastaavasti suoran vaipan ja kapenevan 5 ruuviakselin kyseessä ollessa;Figures 2A and B schematically show the relationship of a screw according to the invention to a compression sheath for a tapered sheath and a straight sheath and a tapered screw shaft 5 respectively;
Kuviot 3A, B ja C esittävät kaavamaisesti syöttösiiloa ja puristusvaippaa ja niihin liittyviä poikkileikkauskuvia, joissa näkyy valinnaisia pyörimistä estäviä harjanteita, jotka työntyvät esiin siilon alaseinästä ja puristusvaipan seinästä;Figures 3A, B and C are schematic views of a feed silo and a press diaper and associated cross-sectional views showing optional anti-rotation ridges protruding from the bottom of the silo and from the wall of the press mantle;
Kuvio 4 on perspektiivikuva kaksiosaisen puristusvaipan kuoren puolikkaasta ja 10 siinä näkyy nesteen poistamiseksi tehty rei’itys sekä epäsäännöllinen sisäseinä-mäpinta tangentiaalisen kitkan lisäämiseksi; ja Kuvio 5 on poikkileikkauskuva kuvion 4 puristusvaipan kuoresta.Fig. 4 is a perspective view of a half portion of a two-piece compression jacket shell showing a fluid venting hole and an irregular inner wall surface for increasing tangential friction; and Fig. 5 is a cross-sectional view of the compression jacket of Fig. 4.
Edullisen toteutusmuodon kuvaus 15DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENT
Kuvio 1 on pituussuuntainen osittainen läpileikkauskuva vedenpoistolaitteesta 10 ja siihen liittyvistä komponenteista keksinnön erään toteutusmuodon mukaisesti. Vedenpoistolaite 10 käsittää yhden, kaksi, kolme tai useampia fyysisiä vaippa-osia, jotka on liitetty päistään kiinteästi toisiinsa siten, että ne muodostavat olen-20 naisesti putkimaisen vaipan. Esimerkiksi syöttöosa 12 muodostaa siilon, jota seuraa puristusosa 14. Syöttöosa on joskus rei’itetty irtoveden poispäästämiseksi, mutta se ei aktiivisesti poista vettä puristamalla. Toiminnallisesti siilon syöttöosuus vastaanottaa syöttömateriaalin, joka kuljetetaan puristusosuuden vedenpoisto-osuudelle. Toiminnalliset vyöhykkeet määräytyvät ensisijaisesti keskiruuvin 16 ja co 25 ympäröivän vaipan sisäseinän 18 suhteen mukaan. Ruuvissa on syöttö- ja poisto- ° päät, jotka on asennettu pyörimään vaipan sisällä, ö o Ruuvin syöttöpäässä oleva kuljettava eli syöttöosuus vastaanottaa painovoimalla | 20 syötettävän materiaalin vaipan syöttöosuuteen 12 muodostettuun siiloaukkoon 30 28. Perinteisesti syöttöosuuden 12 päätypintaan on asennettu voimansiirtojärjes- σ> o telmä, kuten moottori 22, siten että se on liitetty kytkimellä ruuvin syöttöpäähän.Fig. 1 is a longitudinal partial sectional view of a dewatering device 10 and associated components according to an embodiment of the invention. The dewatering device 10 comprises one, two, three or more physical jacket portions which are fixedly connected to each other at their ends to form a substantially tubular jacket. For example, the feed portion 12 forms a silo, followed by a press portion 14. The feed portion is sometimes perforated to discharge bulk water, but does not actively remove water by squeezing. Functionally, the feed section of the silo receives feed material which is conveyed to the drainage section of the compression section. The functional zones are primarily determined by the ratio of the inner screw 18 of the central screw 16 and the co 25 to the surrounding shell. The screw has inlet and outlet ends mounted to rotate inside the jacket, ö o The movable or feed portion at the inlet end of the screw receives gravity | 20 a silo aperture 30 formed in the feed portion 12 of the feed material casing. Traditionally, a transmission system, such as a motor 22, is mounted on the end surface of the feed portion 12 such that it is coupled to the screw feed end.
o Ruuvin yksittäinen kierre kuljettaa materiaalia. Kierteessä on tasainen nousu (mi- 6 kä on etäisyys harjasta harjaan) ja se ulottuu edullisesti aksiaalisuunnassa ainakin kahden nousun pituisen matkan.o The single screw thread carries the material. The thread has a steady pitch (what is the distance from the brush to the brush) and preferably extends axially for at least two pitches.
Puristusosuus 14 on kiinnitetty syöttöosuuteen ja sen sisäseinämä 18 on muodol-5 taan olennaisesti kartiomainen ja materiaalin kuljetussuunnassa supistuva. Näin ollen puristusosuuden tehollisen virtauksen poikkipinta-ala pienenee kuljetus-suunnassa, jolloin materiaali puristuu niin että vettä ja muita uuttuvia aineita puristuu ulos materiaalista ja kulkee vaipan seinämän läpi siinä olevien halutun kaltaisten reikien tai muun rei’ityksen kautta.The press portion 14 is fixed to the feed portion and its inner wall 18 is substantially conical in shape and tapering in the direction of material transport. Thus, the cross sectional area of the effective flow of the compression portion is reduced in the transport direction, whereby the material is compressed so that water and other extractable substances are squeezed out of the material and pass through the shell wall through desired holes or other perforations.
1010
Kuviot 2A ja B ovat yksityiskohtaisempia kuvia ruuvin 16 edullisista toteutusmuodoista vaihtoehtoisine puristusosuuksien toteutuksineen A ja B. Ruuvissa on kes-kiakseli 30A, 30B, joka määrittää ruuvin aksiaalilinjan. Akselin syöttöpää on sovitettu liitettäväksi voimansiirtojärjestelmään 22 ja akselin poistopää on sovitettu 15 menemään vaipan tulppaosuuden 24 sisään. Voi olla edullista, että ruuvi on olennaisen koaksiaalisesti asennettu vaipan sisään siellä pyöriväksi voimansiirto-järjestelmän käyttämänä. Ruuvirakenne, jossa on yksinkertainen kierre 32A, 32B työntyy kiinteästi akselista vaipan syöttöosuuden aksiaalisuunnassa, ja edullisesti noin yhden kierteennousun verran puristusosuuden vaippaan, jossa tapahtuu al-20 kupuristus ja jonkin verran vedenpoistoa kierteen ja vaipan seinämän välissä. Tämä itse asiassa tiivistää materiaalia, mikä aiheutuu joko kapenevan vaipan (vaihtoehto A) seinän kapenemisesta tai sylinterimäisen vaipan sylinterimäisen seinän sisällä olevan ruuvin akselin ulospäin levenevästä kartiosta (vaihtoehto B). Edullisesti vaihtoehdon A puristusvaipan sisääntulon kartiokulma on suurempi ^ 25 kuin kokonaiskartiokulma pitkin puristusvaipan rei’itettyjä seinämiä.Figures 2A and B are more detailed views of preferred embodiments of screw 16, with alternative embodiments of compression portions A and B. The screw has a central axis 30A, 30B defining an axial line of the screw. The shaft feed end is adapted to be connected to the transmission system 22 and the shaft discharge end 15 is adapted to enter inside the plug portion 24 of the jacket. It may be advantageous for the screw to be substantially coaxially mounted within the housing to be rotated there by the drive transmission system. The screw structure having a single thread 32A, 32B extends solidly from the shaft in the axial direction of the feed portion of the jacket, and preferably by about one thread pitch to the press portion of the jacket, where al-20 bumping occurs and some dewatering between the thread and the wall. This effectively seals the material caused either by the tapering of the wall of the tapered sheath (option A) or the outwardly expanding cone of the shaft of the screw inside the cylindrical wall of the cylindrical sheath (option B). Preferably, the entry cone angle of the compression sheath of variant A is greater than 25 ° than the total cone angle along the perforated walls of the compression sheath.
CMCM
ö ^ Kuljettava ruuvikierre päättyy äkillisesti, edullisesti reunaan ei, joka on olennai-The conveyor screw thread terminates abruptly, preferably not at the edge, which is substantially
OO
sesti radiaalinen suhteessa akselin keskilinjaan. Aksiaalietäisyydellä, joka vastaaradially relative to the axis centreline. At an axial distance that corresponds
CCCC
ainakin noin yhtä kahdeksasosaa kierteen noususta, akselilla ei ole ruuvikierrettä.at least about one-eighth of the thread pitch, the shaft has no screw thread.
σ> 30 Tätä kierteetöntä osuutta 34A, 34B voidaan pitää siirtymänä ruuvin varsinaisen o g kuljettavan osuuden ja ruuvin varsinaisen vedenpoisto-osuuden välillä. Tyypilli- o ^ sesti siirtymäosuuden 34A, 34B aksiaalisen ulottuvuuden tulisi olla ainakin noin yksi tuuma (2,5 cm).σ> 30 This threadless portion 34A, 34B can be regarded as a transition between the actual carrying portion of the screw o g and the actual drainage portion of the screw. Typically, the axial dimension of the transition portion 34A, 34B should be at least about one inch (2.5 cm).
77
Vedenpoisto-osuudella 36A, 36B akselilla on kaksoiskierre, jossa kukin kierre nousee kiinteästi spiraalina, jonka nousu on sama tai erilainen kuin yksinkertaisen ruuvikierteen, mutta kaksoiskierteet ovat 180 astetta epätahdissa toistensa kanssa. Edullisesti tämän osuuden kierteet kulkevat akselin poikki ainakin kahden täy-5 den nousun pituisella matkalla, eli ainakin 720 astetta. Siirtymäosuuden lopussa kukin kaksoiskierre päättyy jyrkästi etureunaan e2, joka on olennaisesti säteittäi-nen akselin keskilinjaan nähden. Kaksoiskierteet ovat edullisesti ainakin noin 45 astetta epätahdissa yksinkertaisen, kuljettavan kierteen kanssa.The dewatering portion 36A, 36B has a double helix on the shaft where each helix rises in a fixed spiral with the same or different pitch as a single screw helix, but the helix helices are 180 degrees out of sync with each other. Preferably, the threads of this portion extend across the axis for at least two full inclines of at least 720 degrees. At the end of the transition portion, each double thread terminates sharply at the leading edge e2, which is substantially radial to the centerline of the axis. Preferably, the twin threads are at least about 45 degrees out of sync with the simple, threaded thread.
10 Kuten on nähtävissä kuviossa 1 näkyvästä puristusosuuden ruuviosasta 16, jossa on pituussuuntainen leikkaus akselin keskilinjaa pitkin, kaksoiskierteen yksi kierre on symmetrinen toisen kierteen vastaavan ja vastakkaisen leikkausosuuden suhteen.As can be seen from the screw portion 16 of the compression portion shown in Fig. 1, which has a longitudinal section along the centerline of the shaft, one thread of the double thread is symmetrical with respect to the corresponding and opposite section of the other thread.
15 Puristusosuuden ja poistopään välillä ruuvi on kierteetön 38A, 38B ja sitä ympäröi kuristin 24, joka voi olla integroitu vaipan puristusosuuteen tai kiinnitetty siihen erillisenä kuristinosuutena. Vedenpoiston läpi kulkenut materiaali muodostaa ku-ristinosuuteen painetulpan, joka jatkaa akselia pitkin kunnes poistuu poistokam-mioon tai -vaippaan 26 (ks. kuvio 1), tyypillisesti ilmakehän paineessa, jolloin ma-20 teriaali laajenee nopeasti ennen jatkokäsittelyä.Between the clamping portion and the outlet end, the screw is threadless 38A, 38B and is surrounded by a choke 24, which may be integrated into or attached to the clamping portion of the jacket as a separate choke portion. The material that has passed through the dewatering forms a pressure plug in the thrust portion that extends along the shaft until it exits the outlet chamber or sheath 26 (see Figure 1), typically at atmospheric pressure, whereby the ma-20 material expands rapidly before further processing.
Kuten kuviosta 3 näkyy, vaipan seinämälle voidaan järjestää yhteen tai useampaan kohtaa pyörimistä estäviä rakenteita, kuten pituussuuntaisia harjanteita. Leikkaus A-A esittää pyörimisen estäviä harjanteita 40 vaipan syöttöosuuden £ 25 alemmalla, koveralla seinällä. Edullisesti pyörimistä estäviä harjanteita 42 on jär-As shown in Figure 3, one or more anti-rotation structures, such as longitudinal ridges, may be provided on the shell wall. Section A-A shows anti-rotation ridges on the lower concave wall of the feed portion of the 40 diaper £ 25. Preferably, the anti-rotation ridges 42 are
C\JC \ J
^ jestetty puristusvaipan sisääntulolle kuten B-B esittää, ja vaipan seinämälle, joka ^ ympäröi ruuvin siirtymäosuutta. Kuten tällä alalla on hyvin tunnettua, harjanteita, o tappeja, kuoppia ja muita teknisiä rakenteita voidaan käyttää estämään pyörimis- tr “ tä. Pyörimisenestoharjanteet, ruuvin kierteiden terävät reunat siirtymäosuuden 30 alussa ja lopussa sekä materiaalin tulo vedenpoisto-osuudelle kahdesta säteis- δ § suunnassa vastakkaisesta kohdasta aikaansaavat sen, että vedenpoisto- o ^ osuudelle menevän materiaalin sakeus on kauttaaltaan tasainen. Tämä parantaa materiaalin etenemistä estämällä materiaalin liiallisen kerääntymisen tai paak- 8 kuuntumisen vaipan syöttöosuudella ja siirtymäosuudella. Lisäksi tämä varmistaa materiaalin massan ja akseliin sekä kierteisiin vaikuttavien puristusvoimien koko-naistasapainon materiaalin vedenpoiston aikana. Tällä tavoin voidaan saavuttaa puristussuhteita 4:1 tai enemmän.provided on the inlet of the compression sheath as shown in B-B and on the wall of the sheath which surrounds the transition portion of the screw. As is well known in the art, ridges, pins, pits, and other technical structures can be used to prevent rotation. The anti-rotation ridges, the sharp edges of the screw threads at the beginning and end of the transition portion 30, and the material entering the drainage section at two radially opposite points, ensure that the material entering the drainage section is uniform throughout. This improves the propagation of the material by preventing excessive accumulation or agglomeration of the material by the feed portion and the transition portion of the shell. In addition, this ensures the total balance of the material mass and the compression forces acting on the shaft and the threads during the dewatering of the material. In this way, compression ratios of 4: 1 or more can be achieved.
55
Kuvio 4 esittää kuviossa 2A kaavamaisesti esitetyn kapenevan vettä poistavan puristusvaipan puolikkaan 44. Kaksi tällaista vaipan puolikasta kiinnitetään tunnetulla tavalla yhteen vastakkaisiin reikiin 46 kiristettävin pultein. Puristusvaippaan kuuluu edullisesti kartiomainen vuoraus 48, joka toimii sisäseinänä, jossa on usei-10 ta rei’ityksiä 50 poistettavan uuteaineen kokoamiseksi keräyspaikkaan tavalla, joka on yleisesti tunnettu tällä tekniikan alalla. Esitetyssä toteutusmuodossa vuorauksen rakenteeseen kuuluu harjanteita 52 ja uria 54, joiden tehtävä on estää pyörimistä ja helpottaa vedenpoistoa. Sisääntulon edullisesti terävä kulma verrattuna muuhun osaan puristusvaippaa näkyy selkeästi kohdassa 56. Kuviossa 5 on esi-15 tetty poikkileikkauksena vaipan puolikas, josta nesteenpoistoreiät on jätetty pois selvyyden vuoksi.Figure 4 schematically illustrates a tapered dewatering compression sheath halve 44 shown in Figure 2A. Two such sheath halves are known to be secured together in opposing holes 46 by bolts to be tightened. Preferably, the compression sheath includes a conical liner 48 which acts as an inner wall having multiple orifices 50 for collecting extractable material to be removed to a collection point in a manner generally known in the art. In the embodiment shown, the lining structure comprises ridges 52 and grooves 54 which serve to prevent rotation and facilitate dewatering. Preferably, the sharp inlet angle of the inlet relative to the rest of the compression sheath is clearly shown at 56. Figure 5 shows a cross-section of a half of the sheath from which the fluid drainage holes are omitted for clarity.
Keksintöä on kuvattu edullisen toteutusmuodon mukaisen bulkkikiintoaineksen vedenpoiston yhteydessä. Tämä uusi ruuvi, jossa yhdistyy yksinkertainen kierre, 20 joka toteuttaa syötön ja alkukuljetuksen, ja kaksoiskierre, joka toteuttaa vedenpoiston, on kuitenkin hyödyllinen myös käytettäessä useissa erilaisissa vaipoissa useiden erilaisten materiaalien vedenpoistoon, mukaan lukien alhaisessa sakeu-dessa olevat suspensiot. Tällainen ruuvi on erityisesti sopiva asennettavaksi jälkiasennuksena olemassa oleviin vedenpoistolaitteisiin, alkuperäisen ruuvin koko-^ 25 naiskoko ja kierreharjanteiden verhopinta voidaan helposti toteuttaa keksinnönThe invention has been described in connection with a dewatering of a bulk solid according to a preferred embodiment. However, this new screw, which combines a single thread 20 for supply and initial transport and a double thread for dewatering, is also useful when used in a variety of diapers for dewatering a variety of materials, including suspensions of low consistency. Such a screw is particularly suitable for retrofitting to existing dewatering devices, the size of the original screw and the curtain surface of the threaded ridges can be readily realized by the invention.
CNJCNJ
^ mukaiseen vaihtoruuviin. Vaikka voimansiirtojärjestelmää ei muutettaisi miten- ^ kään, saavutetaan suurempi puristus ja parempi vedenpoisto samalla ruuvin käy-^ replacement screw. Even if the transmission system is not altered in any way, greater compression and better dewatering are achieved at the same time the screw is operated.
OO
tön vaatimalla energiankulutuksella.energy consumption.
cccc
CLCL
cn δcn δ
CDCD
o o c\jo o c \ j
Claims (19)
Applications Claiming Priority (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US65825005P | 2005-03-02 | 2005-03-02 | |
US65825005 | 2005-03-02 | ||
US33056206 | 2006-01-11 | ||
US11/330,562 US7357074B2 (en) | 2005-03-02 | 2006-01-11 | Compression screw with combination single and double flights |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
FI20060194A0 FI20060194A0 (en) | 2006-02-27 |
FI20060194A FI20060194A (en) | 2006-09-03 |
FI123861B true FI123861B (en) | 2013-11-29 |
Family
ID=35953658
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
FI20060194A FI123861B (en) | 2005-03-02 | 2006-02-27 | Clamp screw drainage device, its screw and screw operation |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
CA (1) | CA2534113C (en) |
FI (1) | FI123861B (en) |
-
2006
- 2006-01-27 CA CA2534113A patent/CA2534113C/en active Active
- 2006-02-27 FI FI20060194A patent/FI123861B/en active IP Right Grant
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
FI20060194A0 (en) | 2006-02-27 |
CA2534113A1 (en) | 2006-09-02 |
FI20060194A (en) | 2006-09-03 |
CA2534113C (en) | 2013-07-09 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7357074B2 (en) | Compression screw with combination single and double flights | |
CA1313472C (en) | Method and apparatus for dewatering and squeezing material | |
FI105538B (en) | Kieräpuristin | |
EP1992894B1 (en) | Device for removing water from bulk or flowable feed material through its compaction | |
CA2688323C (en) | Plug screw feeder for feeding cellulose pulp/chips | |
US5960711A (en) | Screw compressor and outlet portion for screw compressor | |
RU2606820C2 (en) | Screw press | |
US20060174781A1 (en) | Screw press for separation of liquid from solid-liquid mixtures especially pulp suspensions | |
US6588331B2 (en) | Screw press inlet section | |
WO1992013710A1 (en) | Adjustable compression screw device and components | |
FI123861B (en) | Clamp screw drainage device, its screw and screw operation | |
WO2005025847A1 (en) | Screw press for squeezing out fibrous material | |
US20050126725A1 (en) | Device for distributing cellulose pulp of low and medium consistency in order to form a uniform pulp web | |
US6145766A (en) | Screw device for dewatering and defibrating ligno-cellulose material | |
CN212128653U (en) | Shredding spiral with steam preheating function | |
CN106758462A (en) | Acroll press washer main shaft | |
KR102188288B1 (en) | Decanter type centrifugal dehydrator with increased dehydration efficiency using solid-liquid separator | |
FI92478B (en) | vise | |
SE542327C2 (en) | A screw feeder and a pipe to be used in a screw feeder | |
KR102524056B1 (en) | Dewatering machine with adjustable moisture content | |
US3138336A (en) | Pulping machine | |
JP2004533325A (en) | Apparatus for separating a substance into two phases | |
KR102262449B1 (en) | Apparatus for removing moisture from livestock excretion | |
CN116021823A (en) | Solid-liquid separation equipment for mixing wet materials | |
RU2041924C1 (en) | Vegetable oil press |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
FG | Patent granted |
Ref document number: 123861 Country of ref document: FI Kind code of ref document: B |