EP3354793B1 - Vorrichtung zum entwässern von schüttfähigem oder fliessfähigem aufgabegut - Google Patents

Vorrichtung zum entwässern von schüttfähigem oder fliessfähigem aufgabegut Download PDF

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EP3354793B1
EP3354793B1 EP17209902.0A EP17209902A EP3354793B1 EP 3354793 B1 EP3354793 B1 EP 3354793B1 EP 17209902 A EP17209902 A EP 17209902A EP 3354793 B1 EP3354793 B1 EP 3354793B1
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housing
screw
shell pipe
feedstock
dewatering
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Andritz AG
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    • 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
    • D21C1/00—Pretreatment of the finely-divided materials before digesting
    • 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
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B30B9/00—Presses specially adapted for particular purposes
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    • 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
    • B30B9/14—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 operating with only one screw or worm
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    • 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
    • B30B9/26—Permeable casings or strainers
    • 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
    • D21C7/00—Digesters
    • D21C7/06—Feeding devices

Definitions

  • the invention relates to a device for dewatering pourable or flowable feed material, such as woodchips, by its compression with a housing with a jacket tube in which a shaft rotates with circumferentially encircling spirals about a rotation axis, wherein the feed material is transported through the housing and compacted and the residual water is passed through openings in the jacket tube from the device and a feed chute for supplying the feed material to be drained.
  • the WO 2015/189271 A1 discloses a screw press for compacting and dewatering a suspension which allows easy and quick maintenance of the screw press and the least possible wear.
  • the DE 602005001538 T2 shows a device for solid / liquid separation, wherein the movable plates of a Festoff / liquid separator can be easily replaced.
  • the DE 102006009442 A1 discloses a compression screw having a combination of single and double threads to achieve a higher level of drainage and reliability.
  • the US 4117776 A shows a screw press, wherein an independent screw conveyor removes the material from the chamber. Devices in the technical field of the invention are eg from the DE 20 2007 007 038 U1 known.
  • the invention will now avoid this disadvantage and allow a screw exchange without substantial disassembly and also reduce the space required for it. It also offers the possibility of a more compact design, since the use of a spacer is necessary. This can further contribute to a reduction of the stick-slip effect and thus to a quieter operation.
  • the invention is therefore characterized in that the casing tube consists of two half-shells, the longitudinal flanges are arranged vertically one above the other and that the feed shaft has a detachable side wall. This can be created with a small disassembly effort a lateral opening for removal of the screw. Due to the lateral arrangement of this opening and the space required both upwards, and in the axial direction is substantially reduced.
  • the jacket tube has a coil at the outlet end, wherein the coil can be exchangeable.
  • the screw With a built-in at the outlet end of the jacket tube coil, the screw can be easily pulled out and then removed laterally.
  • the inlet-side seal in the direction of the drive train can be redesigned, as pulling out the screw is eliminated.
  • a dewatering device 1 with a plug screw 2 and a drive 3 is shown.
  • the drive 3 has a drive motor 4, a transmission 5, a clutch 6, for example a high-speed clutch, a further clutch 7, for example a low-speed clutch, and a thrust bearing 8.
  • the plug screw 2 consists of a feed chute 9, the housing 10 with a discharge chamber 11, and the screw 12 with coils 13.
  • the housing 10 may be cylindrical as shown, but also designed to taper, depending on the material to be drained.
  • the casing 10 of the plug screw 2 is attached to a container 14 which, in the case of use in the pulp industry, may be a pulp digester.
  • the given in the feed chute Good eg wood chips, but also annual plants, straw, bagasse or the like, is guided by the screw flights 13 of the screw 12 in the housing 10 and pressed through this, with liquid, usually water which can also be mixed with chemicals , flows into the drain chamber 11 and discharged therefrom and optionally recycled. Due to the high compression of the feed material occurs on the inside of the housing 10 and on the screw 12 high wear, so that the screw must be replaced at regular intervals. The worm 12 and the compression housing 10 can then in a workshop by armoring o.ä. be prepared again for a renewed use.
  • Fig. 2 shows a device according to the invention wherein here the drain chambers 11 are dismantled and thus the housing 10 with the holes 15 can be seen.
  • the housing 10 may be cylindrical (as shown) but also conical.
  • the housing 10 has a flange 16 for mounting on eg a digester for pulp in the pulp industry.
  • the housing 10 has a longitudinal flange 17 (parallel to the screw axis of rotation), which allows vertical division of the housing 10.
  • the feed chute 9 consists of a fixed part 19 which can remain connected during the repair with the other supply lines.
  • Another part 20, preferably the front side wall of the feed shaft 9 can be dismantled.
  • This part 20 also includes parts of the end faces of the feed tray so that when disassembling the through holes are opened for the shaft passage.
  • FIG. 3 Now the state of the device is shown with the side walls open. It can be seen here well the now freely accessible screw 12, which is still in the rear half-shell 21. Also here, the coil 22 can be seen well at the exit end.
  • the feed chute 9 is open, wherein the part 19 is fixed with the connections to the rest of the system.
  • Fig. 4 shows the device after disassembly and in particular also disassembly of the screw. There remain the rear half-shell 21 of the housing and the fixed part 19 of the feed shaft 9 and the remaining parts of the drive train stand and in the now free space a new screw can be introduced.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Paper (AREA)
  • Processing Of Solid Wastes (AREA)
  • Drying Of Solid Materials (AREA)
  • Screw Conveyors (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Entwässern von schüttfähigem oder fließfähigem Aufgabegut, beispielsweise Holzhackschnitzel, durch dessen Verdichtung mit einem Gehäuse mit einem Mantelrohr, in dem eine Welle mit umfangseitig umlaufenden Wendeln um eine Rotationsachse rotiert, wobei das Aufgabegut durch das Gehäuse transportiert und verdichtet wird und das Restwasser durch Öffnungen im Mantelrohr aus der Vorrichtung geleitet wird und einem Aufgabeschacht zur Zufuhr des zu entwässernden Aufgabegutes.
  • Die WO 2015/189271 A1 offenbart eine Schneckenpresse zum Verdichten und Entwässern einer Suspension, die eine einfache und schnelle Wartung der Schneckenpresse und einen möglichst geringen Verschleiss erlaubt. Die DE 602005001538 T2 zeigt eine Vorrichtung zur fest/flüssig Trennung, wobei die beweglichen Platten eines Festoff/Flüssigkeits-Separators in einfacher Weise getauscht werden können. Die DE 102006009442 A1 offenbart eine Kompressionsschraube mit einer Kombination aus einzelnen und doppelten Gewindegängen zur Erreichung eines höheren Niveaus an Entwässerung und Verlässlichkeit. Die US 4117776 A zeigt eine Schneckenpresse, wobei eine unabhängige Förderschnecke das Material aus der Kammer entfernt. Vorrichtungen auf dem technischen Gebiet der Erfindung sind z.B. aus der DE 20 2007 007 038 U1 bekannt. Spezielle Ausführungen dienen der Zuführung von Hackschnitzeln in einen Zellstoffkocher in der Zellstoffindustrie und werden in diesem Zusammenhang oft auch als Stopfschnecken bezeichnet. Neben dem Herauspressen des Restwassers dient die Verdichtung des Aufgabegutes zusätzlich dazu einen hochverdichteten Materialpfropfen zu erzeugen, der eine Abdichtung der Einlassöffnung gegenüber dem unter Druck stehenden Systems eines Kochers bewirkt. Bei derartigen Vorrichtungen ergibt sich aus der hohen Verdichtung des Aufgabegutes mit der Folge hoher Anpresskräfte auf die Innenseite des Schneckenmantels ein hoher Verschleiß sowohl an der Schneckenwendel als auch am Mantelrohr, so dass derartige Vorrichtungen in regelmäßigen Zeitintervallen erneuert oder aufgepanzert werden müssen. Dadurch sind hohe Kosten und längere Stillstandzeiten bei der Produktion verbunden. Dabei ist mit dem Austausch der Schnecke ein großer Demontageaufwand und damit auch Zeitaufwand verbunden.
  • Da die Schnecke auch nach Demontage des Wassersammlers und des Kompressionsgehäuses nicht nach vorne (Richtung Kocher) ausgebaut werden kann ist ein hoher Demontageaufwand notwendig. Das Drucklager, das die Axialkräfte aufnimmt, muss vollständig demontiert werden. Das Reduziergetriebe, sofern kein Spacer vorhanden ist, muss ebenso demontiert werden. Die Dichtung am Hauptgehäuse muss geöffnet werden um die gesamte Schnecke nach hinten wegziehen zu können. Die Demontage bedingt nach dem Schneckenwechsel wieder eine Montage der Teile sowie deren genaue Ausrichtung. Das Ausmaß dieser Arbeiten bedingt Stillstände bis zu 12 Stunden. Auf Grund der schweren Maschinenteile, die manipuliert werden müssen, sind Kräne und andere Hebezeuge notwendig. Dadurch steigen die Anforderungen an das Personal und verfügbaren Platz (Das Getriebe oder die Lagerung müssen irgendwo stehen während die Schnecke ein- und ausgefädelt wird).
  • Die Erfindung soll nun diesen Nachteil vermeiden und einen Schneckentausch ohne wesentliche Demontage ermöglichen sowie auch den dafür nötigen Platz verringern. Sie bietet weiter die Möglichkeit einer kompakteren Bauweise, da die Verwendung eines Spacers notwendig ist. Dies kann weiter zu einer Reduktion des stick-slip Effekts und damit zu einem ruhigeren Betrieb beitragen.
  • Die Erfindung ist daher dadurch gekennzeichnet, dass das Mantelrohr aus zwei Halbschalen besteht, deren Längsflansche vertikal übereinander angeordnet sind und dass der Aufgabeschacht eine lösbare Seitenwand aufweist. Damit kann mit einem geringen Demontageaufwand eine seitliche Öffnung zur Entnahme der Schnecke geschaffen werden. Durch die seitliche Anordnung dieser Öffnung wird auch der Platzbedarf sowohl nach oben, als auch in Achsrichtung wesentlich verringert.
  • Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass das Mantelrohr am auslaufseitigen Ende eine Spule aufweist, wobei die Spule austauschbar sein kann. Mit einer am auslaufseitigen Ende des Mantelrohrs integrierten Spule kann die Schnecke in einfacher Weise herausgezogen und anschließend seitlich entfernt werden.
  • Die einlaufseitige Abdichtung Richtung Antriebsstrang kann neu gestaltet werden, da ein Herausziehen der Schnecke wegfällt.
  • Die Erfindung wird nun anhand der Zeichnungen beispielhaft beschrieben, wobei
    • Fig. 1 den grundsätzlichen Aufbau einer gattungsmäßigen Entwässerungsvorrichtung,
    • Fig. 2 das Gehäuse einer erfindungsgemäßen Vorrichtung,
    • Fig. 3 das Gehäuse einer erfindungsgemäßen Vorrichtung mit geöffneten Seitenwänden,
    • Fig. 4 das Gehäuse einer erfindungsgemäßen Vorrichtung mit geöffneten Seitenwänden bei ausgebauter Schnecke
    darstellt.
  • In Fig. 1 ist eine Entwässerungsvorrichtung 1 mit einer Stopfschnecke 2 und einem Antrieb 3 dargestellt. Der Antrieb 3 weist einen Antriebsmotor 4, ein Getriebe 5, eine Kupplung 6, beispielsweise eine Hochgeschwindigkeitskupplung, eine weitere Kupplung 7, beispielsweise eine Niedergeschwindigkeitskupplung, sowie ein Drucklager 8 auf. Die Stopfschnecke 2 besteht aus einem Aufgabeschacht 9, dem Gehäuse 10 mit einer Ablaufkammer 11, sowie der Schnecke 12 mit Wendeln 13. Das Gehäuse 10 kann wie dargestellt zylindrisch sein, aber auch konisch zulaufend ausgestaltet werden, je nach dem zu entwässernden Gut. Das Gehäuse 10 der Stopfschnecke 2 ist an einem Behälter 14 befestigt, der im Fall der Verwendung in der Zellstoffindustrie ein Zellstoffkocher sein kann. Das in den Aufgabeschacht gegebene Gut, z.B. Holzhackschnitzel, aber auch Einjahrespflanzen, Stroh, Bagasse oder dergleichen, wird durch die Schneckenwendeln 13 der Schnecke 12 in das Gehäuse 10 geführt und durch dieses hindurchgepresst, wobei Flüssigkeit, meist Wasser das auch mit Chemikalien vermischt sein kann, in die Ablaufkammer 11 rinnt und von dort abgeführt und gegebenenfalls einer Wiederverwertung zugeführt wird. Durch die hohe Kompression des Aufgabegutes tritt an der Innenseite des Gehäuses 10 sowie an der Schnecke 12 hoher Verschleiß auf, so dass die Schnecke in regelmäßigen Abständen ausgetauscht werden muss. Die Schnecke 12 und das Kompressionsgehäuse 10 kann dann in einer Werkstatt durch Aufpanzerung o.ä. wieder für einen neuerlichen Einsatz aufbereitet werden.
  • Fig. 2 zeigt eine erfindungsgemäße Vorrichtung wobei hier bereits die Ablaufkammern 11 demontiert sind und somit das Gehäuse 10 mit den Bohrungen 15 erkennbar ist. Das Gehäuse 10 kann zylindrisch (wie dargestellt) aber auch konisch ausgeführt sein. Das Gehäuse 10 weist einen Flansch 16 zur Montage an z.B. einem Kocher für Zellstoff in der Zellstoffindustrie auf. Erfindungsgemäß weist das Gehäuse 10 einen Längsflansch 17 (parallel zur Schneckendrehachse) auf die eine vertikale Teilung des Gehäuses 10 ermöglicht. Somit kann eine vordere Halbschale 18 des Gehäuses 10 demontiert werden, während die hintere Halbschale noch montiert ist. Der Aufgabeschacht 9 besteht aus einem festen Teil 19, der während der Reparatur mit den übrigen Zufuhrleitungen verbunden bleiben kann. Ein weiterer Teil 20, vorzugsweise die vordere Seitenwand des Aufgabeschachts 9 kann demontiert werden. Dieses Teil 20 umfasst auch Teile der Stirnseiten des Aufgabeschachts so dass bei Demontage die Durchgangsöffnungen für den Wellendurchgang geöffnet werden.
  • In Fig. 3 ist nun der Zustand der Vorrichtung bei geöffneten Seitenwänden dargestellt. Man erkennt hier gut die nun frei zugängliche Schnecke 12, die noch in der hinteren Halbschale 21 liegt. Auch kann hier die Spule 22 am austrittsseitigen Ende gut gesehen werden. Der Aufgabeschacht 9 ist geöffnet, wobei der Teil 19 auch mit den Verbindungen zur übrigen Anlage fest steht.
  • Fig. 4 zeigt die Vorrichtung der nach Demontage und insbesondere auch Demontage der Schnecke. Es bleiben die hintere Halbschale 21 des Gehäuses und der fixe Teil 19 des Aufgabeschachts 9 sowie die übrigen Teile des Antriebsstranges stehen und in den nun freien Raum kann eine neue Schnecke eingeführt werden.
  • Die Erfindung ist nicht auf die Darstellung in den Zeichnungen beschränkt. Es können beispielsweise sowohl konische Gehäuse anstelle des dargestellten zylindrischen Gehäuses, als auch andere Formen der Schnecke eingesetzt werden.

Claims (4)

  1. Vorrichtung zum Entwässern von schüttfähigem oder fließfähigem Aufgabegut, beispielsweise Holzhackschnitzel, durch dessen Verdichtung mit einem Gehäuse (10) mit einem Mantelrohr (18, 21), in dem eine Welle (12) mit umfangseitig umlaufenden Wendeln (13) um eine Rotationsachse rotiert, wobei das Aufgabegut durch das Gehäuse (10) transportiert und verdichtet wird und das Restwasser durch Öffnungen (15) im Mantelrohr (18, 21) aus der Vorrichtung geleitet wird und einem Aufgabeschacht (9) zur Zufuhr des zu entwässernden Aufgabegutes, dadurch gekennzeichnet, dass das Mantelrohr aus zwei Halbschalen (18, 21) besteht, deren Längsflansche (17) vertikal übereinander angeordnet sind und dass der Aufgabeschacht (9) eine lösbare Seitenwand (20) aufweist die in Ihrer Form und Gestaltung ein entfernen der Schnecke (12) erlaubt.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Mantelrohr (18, 21) am auslaufseitigen Ende eine Spule (22) aufweist.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Spule (22) geteilt ist.
  4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Wassersammler (11), das Kompressionsgehäuse (10) und das Hauptgehäuse auch bei Demontage und Montage der Schnecke (12) fix mit dem Boden verbunden sind.
EP17209902.0A 2017-01-27 2017-12-22 Vorrichtung zum entwässern von schüttfähigem oder fliessfähigem aufgabegut Active EP3354793B1 (de)

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