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Dokumentenidentifikation DE4311221C2 31.10.1996
Titel Verfahren und Anlage zur kontinuierlichen Entwässerung von Feststoffsuspensionsströmen
Anmelder Andritz-Patentverwaltungs-Ges.m.b.H., Graz, AT
Erfinder Narath, Josef, Ing., Kalsdorf, AT
Vertreter Viering, H., Dipl.-Ing.; Jentschura, R., Dipl.-Ing.; Schlee, A., Dipl.-Ing.; Bogsch, A., Dipl.-Elektroing., Pat.-Anwälte; Festl-Wietek, W., Dr., Rechtsanw., 80538 München
DE-Anmeldedatum 05.04.1993
DE-Aktenzeichen 4311221
Offenlegungstag 07.10.1993
Veröffentlichungstag der Patenterteilung 31.10.1996
Veröffentlichungstag im Patentblatt 31.10.1996
IPC-Hauptklasse D21F 1/66
IPC-Nebenklasse B01D 29/00   

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur kontinuierlichen Entwässerung von Feststoffsuspensionsströmen nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 bzw. eine Anlage zur kontinuierlichen Entwässerung von Feststoffsuspensionsströmen nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 3.

Die DE-OS 36 35 766 lehrt eine gattungsfremde Vorrichtung zum diskontinuierlichen Entwässern von Schlamm und ähnlichen Substanzen, wobei zwecks Vorentwässerung ein Entwässerungskorb mit hydrostatischer Entwässerung des Schlamms vorgesehen ist, der zugleich als Puffer zwischen der kontinuierlichen Schlammzuführung und der diskontinuierlichen, intermittierenden Schlammeinspeisung in das Schlammkammervolumen der als Druckplatten-Presse ausgebildeten Hauptentwässerungsstufe dient. Zwischen dem Entwässerungskorb und dem Schlammkammervolumen sind steuerbare bzw. regelbare Schieber vorgesehen, mittels welchen für jeden Entwässerungszyklus eine bestimmte Menge von Schlamm in das Schlammkammervolumen eingespeist wird.

Bisher werden Entwässerungsaggregate wie z. B. Schneckenpressen, Siebbandpressen od. dgl. mit vorentwässerten Feststoffsuspensionen, insbesondere Fasersuspensionen, mittels Fördersystemen, wie z. B. Förderbänder, befüllt. Die Regelung des Entwässerungsaggregates erfolgt dabei entweder über ein konstantes Niveau im Einlaufkasten oder über Gegendruck im Auslauf des Entwässerungsaggregates. Diese bisher bekannten Regelungen weisen den großen Nachteil auf, daß bei schwankenden Zulaufbedingungen, insbesondere Zulaufmengen der Suspension, einerseits eine zu große Suspensionszufuhrmenge nicht rasch genug vom Entwässerungsaggregat behandelt wird, so daß überschüssige Suspension bisher den Einlauf überflutet, anderseits bei zu geringer Suspensionszufuhrmenge das Entwässerungsaggregat infolge unzureichender Suspensionszufuhr trockenläuft.

Es ist die Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren sowie eine Anlage zum Durchführen dieses Verfahrens zu schaffen, wobei die Schlammzufuhr in das Entwässerungsaggregat im Falle einer kontinuierlichen Entwässerung so geregelt wird, daß in das Entwässerungsaggregat stets ein optimaler Massenstrom an Feststoffsuspension eingespeist wird.

Dies wird durch die Merkmale im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 bzw. des Anspruchs 4 erreicht. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen beschrieben.

Durch die Verwendung eines zusätzlichen Zwischenbehälters gemäß vorliegender Erfindung kann auch eine Faserstoffsuspensionszufuhr über der Verarbeitungskapazität des Entwässerungsaggregates - eventuell auch für einen längeren Zeitraum - ohne Verluste an Suspension bewältigt werden. Weiters wird durch die vorliegende Erfindung verhindert, daß das Entwässerungsaggregat infolge unzureichender Suspensionszuführung trockenläuft. Abhängig von den Stoffparametern der zu behandelnden Mischung bzw. von den Verfahrensparametern wird eine bestimmte Förderleistung der dem Zwischenbehälter zugeordneten Dosiervorrichtung eingestellt. Die Förderleistung der Dosiervorrichtung ist gemäß der vorliegenden Erfindung mit der Durchsatzleistung der Behandlungsvorrichtung gekoppelt, so daß ein konstanter Förderstrom in der Dosiervorrichtung eine konstante Durchsatzleistung der Behandlungsvorrichtung bewirkt. Die Durchsatzleistung der Behandlungsvorrichtung ist wiederum mit der Entwässerungsleistung der Behandlungsvorrichtung verknüpft, die einen bestimmten Feststoffgehalt im Endprodukt bewirkt. Auf diese Weise ist ein gewünschter, konstanter Feststoffgehalt im Endprodukt bzw. Endtrockengehalt erreichbar.

Eine gleichzeitige Niveauregelung ist vorteilhaft. Zweckmäßig wird erfindungsgemäß das Füllniveau an Feststoffsuspension im Zwischenbehälter mindestens annähernd konstant gehalten. Durch das vorgegebene Niveau im Zwischenbehälter ergibt sich im Bereich der Dosiervorrichtung eine sehr homogene Stoffzusammensetzung.

Zweckmäßig ist erfindungsgemäß der Vorrichtung zur Abtrennung von Flüssigkeit bzw. deren Einlauf in bezug auf die Strömungsrichtung des zu behandelnden Feststoffsuspensionsstroms ein Zwischenbehälter vorgeschaltet, der mit einer Dosiervorrichtung ausgestattet ist, mit der der zu behandelnde Feststoffsuspensionsstrom aus dem Zwischenbehälter in die Vorrichtung zur Abtrennung von Flüssigkeit bzw. in deren Einlauf einbringbar ist, die Dosiervorrichtung gegebenenfalls gleichartig ausgebildete und angeordnete Förderelemente aufweist, deren Profil zur Zerkleinerung des zu behandelnden Feststoffsuspensionsstroms ausgestaltet ist, wobei die Durchsatzleistung der Vorrichtung zur Abtrennung von Flüssigkeit bzw. die Leistung ihres zugeordneten Antriebes mittels einer Regelungsvorrichtung in Abhängigkeit von der Förderleistung der Dosiervorrichtung einstellbar bzw. regelbar ist.

Zweckmäßig ist erfindungsgemäß die Förderleistung der Dosiervorrichtung mittels Niveaureglers und mindestens eines Sensors auf ein bestimmtes Füllniveau im Zwischenbehälter einstellbar bzw. regelbar.

Zweckmäßig ist erfindungsgemäß die Dosiervorrichtung mit einem regelbaren Antrieb ausgestattet.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die Dosiervorrichtung als Dosierschnecke ausgebildet.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die Vorrichtung zur Abtrennung von Flüssigkeit als Schneckenpresse ausgebildet.

Zweckmäßig ist erfindungsgemäß die Regelungsvorrichtung als Verhältnisregler zwischen der Drehzahl der Dosierschnecke bzw. der Drehzahl des der Dosierschnecke zugeordneten Antriebes und der Drehzahl der Schneckenpresse bzw. der Drehzahl des der Schneckenpresse zugeordneten Antriebes ausgebildet.

Gemäß einer anderen vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die Vorrichtung zur Abtrennung von Flüssigkeit als Siebbandpresse ausgebildet.

Die Erfindung wird nachstehend an Hand der Zeichnungen beispielsweise erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen vertikalen Schnitt der erfindungsgemäßen Anlage,

Fig. 2 eine perspektivische Ansicht der erfindungsgemäßen Anlage und

Fig. 3 ein Regelschema für die erfindungsgemäße Anlage.

In den Zeichnungen ist mit 1 der Zwischenbehälter, mit 4 der Einlauf der Entwässerungsvorrichtung, mit 5 die Entwässerungsvorrichtung, mit 6 der Auslauf der Entwässerungsvorrichtung, mit 7 der Antrieb der Entwässerungsvorrichtung, mit A der zu behandelnde Feststoffsuspensionsstrom und mit B der in der Entwässerungsvorrichtung 5 behandelte Feststoff-Flüssigkeit-Mischungsstrom bezeichnet.

In Fig. 1 wird der zu behandelnde Feststoffsuspensionsstrom A, z. B. in Form von Preßkuchen, aus einem (nicht dargestellten) Vorentwässerungsaggregat mittels (ebenfalls nicht dargestellter) Förderbänder dem Zwischenbehälter 1 zugeführt, der dem Entwässerungsaggregat 5 vorgeschaltet ist. Das Gut fällt in den Zwischenbehälter 1 und gelangt schließlich in den Bereich der Dosiervorrichtung 2, die z. B. eine Dosierschnecke ist. Diese Dosierschnecke 2 fördert nun abhängig von der Schneckendrehzahl einen bestimmten Volumenstrom in den Einlauf 4 der Entwässerungsvorrichtung 5, die z. B. eine Schneckenpresse ist. Die Entwässerungsvorrichtung 5 wird mittels zugeordneten Antriebes 7 bewegt, wodurch der zu behandelnde Feststoffsuspensionsstrom A durch das Entwässerungsaggregat 5 bis zum Auslauf 6 befördert wird, wo der behandelte bzw. entwässerte Produktstrom B austritt.

In Fig. 2 sind die in Fig. 1 beschriebenen Elemente der erfindungsgemäßen Anlage in perspektivischer Ansicht anschaulich dargestellt.

Die Regelung der erfindungsgemäßen Anlage ist in Fig. 3 schematisch dargestellt. Der zu behandelnde Feststoffsuspensionsstrom A wird dem Zwischenbehälter 1 zugeführt, wobei ein bestimmtes Füllniveau vorgegeben ist, so daß im Bereich der Dosierschnecke 2 eine sehr homogene Stoffzusammensetzung vorliegt. Die Dosierschnecke 2 weist gleichartig ausgebildete und angeordnete Förderelemente auf, deren Profile gleichzeitig mit der Förderung des zu behandelnden Feststoffsuspensionsstroms A eine gleichmäßige Zerkleinerung dieses Mischungsstroms ermöglichen. Dadurch werden dem Einlauf 4 bzw. der Entwässerungsvorrichtung 5 gleichförmig zerteilte Stücke zugeführt, wodurch der Entwässerungsvorgang erleichtert wird.

Die Drehzahl des Motors 3 der Dosierschnecke 2 wird nun so geregelt, daß mittels Niveauregler 9 und des Sensors 8 immer ein konstantes Füllniveau im Zwischenbehälter 1 erreicht wird. Die Dosierschnecke führt nun abhängig von ihrer Drehzahl einen bestimmten Volumenstrom an zu behandelndem Feststoffsuspensionsstrom in den Einlaufkasten 4 bzw. der Schneckenpresse 5 zu. Mittels Drehzahlverhältnisregler 10 wird die Drehzahl des Motors 7 der Schneckenpresse 5 entsprechend der Drehzahl des Motors 3 der Dosierschnecke 2 reguliert. Dadurch wird die Durchsatzleistung bzw. Entwässerungsleistung der Schneckenpresse 5 bzw. der der Entwässerungsvorrichtung 5 zugeführte Mengenstrom an zu behandelndem Feststoffsuspensionsstrom A angepaßt. Die - bisher mit Schwierigkeiten verbundene - richtige Messung des Niveaus im Einlauf bzw. des Gegendruckes im Auslauf ist bei der erfindungsgemäßen Anlage nicht mehr erforderlich.

Die Regelgröße für das Entwässerungsaggregat 5 ist immer eindeutig definiert und leicht feststellbar. Es besteht die Möglichkeit, mittels Drehzahlregler 11 die Drehzahl des der Dosierschnecke 2 zugeordneten Motors 3 (und damit die Förderleistung der Dosierschnecke 2) auf einen gewünschten Wert einzustellen, z. B. beim Anfahren der Anlage. Automatisch wird mittels Drehzahlverhältnisregler 10 die Drehzahl des Motors 7 der Entwässerungsvorrichtung 5 (und damit die Durchsatzleistung der Entwässerungsvorrichtung) der geänderten Drehzahl der Dosiervorrichtung 2 entsprechend angepaßt. Umgekehrt ist es auch möglich, mittels Drehzahlregler 12 die Drehzahl des Motors 7 der Entwässerungsvorrichtung 5 bzw. die Entwässerungsleistung der Entwässerungsvorrichtung nach Bedarf (z. B. um einen ganz bestimmten Feststoffgehalt im Endprodukt zu erhalten) einzustellen, wobei automatisch mittels Drehzahlverhältnisregler 10 die Drehzahl des Motors 3 der Dosiervorrichtung 2 bzw. die Förderleistung der Dosiervorrichtung entsprechend verändert wird.

Bei stark variabler Feststoffsuspensionszufuhr in den Zwischenbehälter 1 wird das Niveau im Zwischenbehälter 1 mittels mehrerer Niveausonden 8 gemessen und die Drehzahl des Antriebes 3 der Dosierschnecke 2 entsprechend verändert.

Die vorstehend beschriebenen Ausführungsvarianten dienen zur Erläuterung der Erfindung.


Anspruch[de]
  1. 1. Verfahren zur kontinuierlichen Entwässerung von Feststoffsuspensionsströmen, vornehmlich Faser-, insbesondere Zellstoffsuspensionsströmen oder Schlammströmen, dadurch gekennzeichnet, daß bei veränderlichen Eingangsbedingungen oder Eingangsparametern des Feststoffsuspensionsstroms dieser zu behandelnde Feststoffsuspensionsstrom zunächst einem Zwischenbehälter zugeführt wird, das Füllniveau an Feststoffsuspensionen im Zwischenbehälter annähernd konstant gehalten wird, ein vorgegebener Volumenstrom der Suspension mittels zugeordneter Dosiervorrichtung einem Entwässerungsaggregat zugeführt wird, wobei die Durchsatzleistung des Entwässerungsaggregates in Abhängigkeit von der Förderleistung der Dosiervorrichtung einstellbar oder regelbar ist.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei variablem, dem Zwischenbehälter zugeführten Feststoffsuspensions-Volumenstrom das Füllniveau gemessen und die Förderleistung der Dosiervorrichtung entsprechend dem zugeführten Volumenstrom geregelt wird.
  3. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Dosiervorrichtung den Feststoffsuspensionsstrom zerkleinert.
  4. 4. Anlage zur kontinuierlichen Entwässerung von Feststoffsuspensionsströmen, vornehmlich Faser-, insbesondere Zellstoffsuspensionsströmen oder Schlammströmen, umfassend ein Entwässerungsaggregat, dessen Durchsatzleistung mittels zugeordnetem, regelbarem Antrieb veränderbar ist und dem über einen Einlauf der zu entwässernde Feststoffsuspensionsstrom zuführbar und aus dem über einen Auslauf der entwässerte Feststoffsuspensionsstrom ableitbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß dem Entwässerungsaggregat (5) oder dessen Einlauf (4) ein Zwischenbehälter (1) vorgeschaltet ist, der mit einer Dosiervorrichtung (2) ausgestattet ist, mit der der zu entwässernde Feststoffsuspensionsstrom (A) aus dem Zwischenbehälter (1) in das Entwässerungsaggregat (5) oder in dessen Einlauf (4) einbringbar ist, wobei die Durchsatzleistung des Entwässerungsaggregats (5) oder die Leistung ihres zugeordneten Antriebes (7) mittels einer Regelungsvorrichtung (10) in Abhängigkeit von der Förderleistung der Dosiervorrichtung (2) einstellbar oder regelbar ist.
  5. 5. Anlage nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Förderleistung der Dosiervorrichtung (2) mittels Niveauregler (9) und mittels eines Sensors (8) auf ein bestimmtes Füllniveau im Zwischenbehälter (1) regelbar ist.
  6. 6. Anlage nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Dosiervorrichtung (2) mit einem regelbaren Antrieb (3) ausgestattet ist.
  7. 7. Anlage nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Dosiervorrichtung (2) als Dosierschnecke ausgebildet ist.
  8. 8. Anlage nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Entwässerungsaggregat (5&min;) als Schneckenpresse ausgebildet ist.
  9. 9. Anlage nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Regelungsvorrichtung (10) als Verhältnisregler zwischen der Drehzahl der Dosierschnecke (2) oder der Drehzahl des der Dosierschnecke (2) zugeordneten Antriebes (3) und der Drehzahl der Schneckenpresse (5) oder der Drehzahl des der Schneckenpresse (5) zugeordneten Antriebes (7) ausgebildet ist.
  10. 10. Anlage nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Entwässerungsaggregat (5) als Siebbandpresse ausgebildet ist.
  11. 11. Anlage nach einem der Ansprüche 4 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Dosiervorrichtung (2) gleichartig ausgebildete und angeordnete Förderelemente aufweist, deren Profil zur Zerkleinerung des zu entwässernden Feststoffsuspensionsstroms (A) ausgestaltet ist.






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