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Dokumentenidentifikation DE3021311C2 19.03.1987
Titel Verfahren und Vorrichtung zur Entwässerung
Anmelder Kaether, Willy, 3300 Braunschweig, DE
Erfinder Kaether, Willy, 3300 Braunschweig, DE
DE-Anmeldedatum 06.06.1980
DE-Aktenzeichen 3021311
Offenlegungstag 17.12.1981
Veröffentlichungstag der Patenterteilung 19.03.1987
Veröffentlichungstag im Patentblatt 19.03.1987
IPC-Hauptklasse C13C 3/00

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Entwässerung von Zuckerrohrbagasse, die einen Diffuseur mit Siebboden durchlaufen hat, bei dem die den Siebboden verlassende Zuckerrohrbagasse mittels Walzen einem langzeitwirkenden Preßdruck ausgesetzt und über eine sieblose freie Fläche geführt und anschließend durch Walzeneinwirkung einer Biegebeanspruchung ausgesetzt wird, bei welcher entwässernd wirkende Gefügeverschiebungen der Bagasse in deren Längsrichtung verursacht werden.

Die Erfindung betrifft ferner eine Vorrichtung zur Entwässerung von Zuckerrohrbagasse, die zur Entzuckerung einen Diffuseur mit Siebboden durchlaufen hat, bei der am Ende des Siebbodens, innerhalb oder außerhalb des Diffuseurgehäuses, wenigstens eine Niederdruckentwässerungswalze, eine in Verlängerung des Siebbodens angeordnete, sieblose freie Fläche, sowie Biegehilfsmittel angeordnet sind, welche Verschiebungen der Bagasseteilchen in Längsrichtung des Bagassebettes verursachen.

Alle bisher bekannten Verfahren und Vorrichtungen zur Entwässerung von Zuckerrohrbagasse, die zur Entzuckerung einen Diffuseur mit Siebboden durchlaufen hat, müssen, um die erforderliche Restfeuchtigkeit von 50-52% zu erreichen, welche z. B. eine Verfeuerung gestattet, mit mindestens einer Mitteldruckmühle arbeiten. Ist keine wirksame Niederdruckvorentwässerung der Bagasse vorgesehen oder möglich, dann muß die Bagasse eine oder sogar mehrere Dreiwalzen-Hochdruckmühlen durchlaufen.

Diese bisher geübte Praxis hat zahlreiche erhebliche Nachteile. Um eine solche Hochdruckmühle hinter einem Diffuseur zu betreiben, muß das kompakte Bagassebett von einer Schälwalze zerrissen werden; die aufgerissene Bagasse muß danach von einem Förderer so hoch transportiert werden, daß sie in die Hochdruckmühle eingespeist werden kann. Dabei muß auch die Breite des Bagassestromes zur Mühle erheblich reduziert werden, denn Diffuseure haben eine erhebliche, 2 m unter Umständen mehrfach übersteigende Breite, Hochdruckmühlen können dagegen schon aus Festigkeitsgründen nur eine begrenzte Breite haben. Die Kosten für die Anschaffung, Wartung und den Antrieb dieser Zuatzeinrichtungen sowie die Kosten zur Beseitigung des Verschleißes, dem die Bauteile dieser Hilfseinrichtungen in besonders hohem Maße unterliegen, sind erheblich.

Die Dreiwalzen-Hochdruckmühlen sind ein außerordentlich teueres Gerät mit extrem hohem Energieverbrauch bei im Vergleich zum Aufwand unbefriedigender Entwässerungsleistung.

Sie haben Walzenmäntel mit einem Durchmesser bis zu 1000 mm, die, um die Bagasse reibschlüssig greifen und mitnehmen zu können, zugleich aber deren korrodierenden Einflüssen widerstehen zu können, aus teueren Sonder-Gußlegierungen bestehen müssen. Diese Walzenmäntel müssen wiederum auf hochwertige Achsen aufgezogen werden, denn sie haben Preßdrücke von 1000 kg/cm2 aufzunehmen. Dennoch ist die Standzeit infolge hohen Verschleißes und hohen Druckes gering, so daß die Walzenmäntel von Zeit zu Zeit ausgewechselt werden müssen. Da während solcher Arbeiten der Betrieb der davorliegenden Anlageteile der Zuckerfabrik ruhen muß, entstehen Ausfälle. Die Zuckerfabriken haben zwar besonders trainierte Teams, die in der Lage sind, den Wechsel des Walzenmantels schnell auszuführen, die Ausfallzeiten bleiben jedoch bestehen und damit auch die technologischen Nachteile, die mit einer Unterbrechung des kontinuierlichen Gutflusses im Diffuseur verbunden sind.

Um den Bagassefluß zwischen den Walzen in der Dreiwalzen- Hochdruckmühle zu führen, sind Bagassebalken erforderlich, die für die Entwässerung so gut wie unwirksam sind, jedoch aufgrund der sehr hohen Gleitreibungskräfte, der über sie gleitenden Bagasse einen beträchtlichen Teil der Antriebsenergie verzehren.

Die Antriebsleistung für jede Mühle beträgt z. B. ca. 1000 PS und wird für jede Mühle von einer eigenen Dampfturbine geliefert. Da Dampfturbinen hochtourig laufen, sind Untersetzungsgetriebe mit einem Untersetzungsfaktor von mindestens 1 : 2500 erforderlich. Turbinen und Getriebe sind sehr teuer.

Zu allen diesen Nachteilen kommt hinzu, daß die Dreiwalzen- Hochdruckmühlen der Natur der Bagasse nicht gerecht werden und daher mit einem äußerst unbefriedigenden Entwässerungswirkungsgrad arbeiten. Der Grund dafür liegt darin, daß die Walzen dieser Hochdruckmühlen mit einer Umfangsgeschwindigkeit von etwa 25 cm/sec laufen. Für eine Walze mit einem Durchmesser von 800 mm vergehen daher nur 0,05 Sekunden, um einen Druckanstieg von z. B. 49,4 auf 727 kg/cm2 zu erzeugen, für einen Druckanstieg von 83,9 auf 727 kg/cm2 verbleiben sogar nur 0,016 Sekunden. Innerhalb solcher Sekundenbruchteile kann die Flüssigkeit aus dem strukturell sehr heterogenen Gefüge der Bagasse nicht entweichen und abfließen; die durch den Preßdruck zugeführte Energie wird im wesentlichen in Wärme und Druck der Flüssigkeit umgesetzt. Zu erkennen sind diese Vorgänge an den bei Dreiwalzen-Hochdruckmühlen sporadisch auftretenden, sehr lauten sogenannten "Saftschüssen", die sich als lauter Knall offenbaren.

Trotz dieses Sachverhaltes werden die Hochdruckmühlen immer noch weiter entwickelt und arbeiten mit 1000 kg/cm² Preßdruck, wobei inzwischen Konstruktionen mit 5 Walzen bekannt geworden sind. Diese technischen Weiterentwicklungen können jedoch die geschilderten Nachteile nicht vermeiden.

In der DE-OS 28 19 719 wird vorgeschlagen, eine Niederdruckvorentwässerungswalze so anzuordnen, daß ihre Drehachse geringfügig hinter der Umlenkrolle des Kettentransporteurs des Diffuseurs, etwa am Ende einer schmalen sieblosen freien Fläche liegt, die sich von der Umlenkrolle bis zu einem gebogenen Blech erstreckt, daß eine Biegung des Bagassebettes hervorruft. Infolge der Druckbelastung des Bagassebettes unmittelbar über der sieblosen freien Fläche wird dieses beim Verlassen der Umlenkrolle nach unten gedrückt, damit einer ersten begrenzten Biegung unter Druck unterzogen und auf abgesenktem Niveau in entgegengesetzter Richtung unter Wirkung der gleichen Walze gebogen. Die Biegesteifigkeit des komprimierten Bagassestromes ermöglicht diesen Vorgang der zweimaligen Durchbiegung in entgegengesetzter Richtung.

Obwohl der Entwässerungseffekt im Vergleich zu den bisherigen Ergebnissen wesentlich größer ist, kann jedoch zur Erzielung der Restfeuchtigkeit von 50 bis 52% nicht auf den Einsatz einer Dreiwalzen-Hochdruckmühle verzichtet werden.

Ausgehend von diesem bekannten Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, durch welche ohne Anwendung der Dreiwalzen-Hochdruckmühlen eine Bagasseentwässerung auf 50 bis 52% Restfeuchtigkeit erzielt werden kann, ohne die geschilderten Nachteile, nämlich hohe Materialbeanspruchung und hohen Energiebedarf, der bekannten Niederdruckentwässerungsverfahren und -Vorrichtungen in Kauf nehmen zu müssen.

Zur Lösung dieser Aufgabe kennzeichnet sich das eingangs genannte Verfahren erfindungsgemäß dadurch, daß die Bagasse nacheinander durch drei unterschiedliche Druckstufen geführt wird, wobei sich an die Vorentwässerungsstufe eine Vorabpreßstufe und eine Endabpreßstufe anschließen, wobei die Bagasse in der Vorabpreßstufe und in der Endabpreßstufe dem Druck einer gemeinsamen Walzenpressung unterzogen wird, bei der die Vorabpressung über der sieblosen freien Fläche mit einem bei etwa 0,2 kg/cm2 liegenden Druck durchgeführt wird, während die Bagasse in der Endabpreßstufe einem Druck ausgesetzt wird, der einem Verhältnis p : 0,6 D größer als 0,003 entspricht, wobei D der Durchmesser der pressenden Walze in mm ist, und wobei die Bagasse dem Preßdruck in einer Preßzeit t von mindestens 40 sec. ausgesetzt wird.

Dabei wird nach Anspruch 2 im Sinne der Erfindung die Bagasse während der Zuführung zur Endabpressungsstufe und vor Erreichung des Maximums der Endabpressung, bei in den aufeinanderfolgenden Druckstufen langsam ansteigendem Preßdruck - auch im Bereich der sieblosen freien Fläche - einmal in einer Richtung und danch in entgegengesetzter Richtung gebogen.

Zur Lösung der vorgenannten Aufgabe kennzeichnet sich außerdem eine Vorrichtung der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch, daß, bezogen auf die Bewegungsrichtung der Bagasse, am Ende des Siebbodens zunächst eine Vorentwässerungseinrichtung, im Anschluß daran eine Vorabpressungseinrichtung und an diese anschließend eine Endpressungseinrichtung angeordnet sind, wobei die Vorentwässerungseinrichtung über dem Siebboden mit einem mittleren Preßdruck von ca. 0,1 kg/cm² arbeitet und die Vorabpreßeinrichtung aus der sieblosen freien Fläche und einer die Bagasse mit etwa 0,2 kg/cm2 Preßdruck beaufschlagenden Walze besteht, während die Endabpressungseinrichtung aus derselben Walze, die gleichzeitig die Vorabpressung über der freien Fläche besorgt, wobei diese Walze dem Verhältnis von p (in kg/cm2) : D (Durchmesser der Walze in mm) größer als 0,003 entspricht, und aus den Biegehilfsmitteln besteht.

Obwohl nach den bisherigen Erfahrungen mit der Niederdruckentwässerung von Zuckerrohrbagasse nur mit Verbesserungen der bisher erzielbaren Entwässerungsleistungen gerechnet werden konnte, ergaben Großversuche in einer Rohrzuckerfabrik überraschenderweise, daß allein mit den Mitteln und Maßnahmen der Erfindung, ohne Verwendung einer Dreiwalzen-Hochdruckmühle eine Restfeuchtigkeit von 48 bis 50% erzielt werden konnte, d. h. daß das Entwässerungsergebnis der Hochdruckmühlen noch unterboten wurde. Diese hohe Entwässerungsleistung wurde mit einem maximalen Endabpreßdurch von 24 kg/cm2 erzielt. Diese 24 kg/cm2 sind nur 2,4% des 1000 kg/cm2 betragenden Druckes mit dem z. B. die Dreiwalzen-Hochdruckmühlen arbeiten. Dafür beträgt jedoch die Zeit, während welcher die Bagasse erfindungsgemäß insgesamt dem langsam auf den genannten Endwert ansteigenden Druck ausgesetzt wird, mindestens 40 Sekunden, während die Preßzeit in einer Dreiwalzen-Hochdruckmühle 0,6 Sekunden beträgt.

Da die Vorentwässerungswalze gemäß einer vorteilhaften Ausführung der Erfindung nicht nur über dem Siebboden des Diffuseurs angeordnet ist, sondern über einer glatten Platte mit reibunsarm ausgebildeter Oberfläche und darüber hinaus nur mit einem mittleren Preßdruck um 0,1 kg/cm2 arbeitet, bewirken geringer Reibungswert der Platte und geringer Preßdruck, daß der aus der Vorentwässerungseinrichtung stammende Anteil der Kettenkräfte gegenüber den Kettenkräften, die der Diffuseur verursacht, kaum noch in Erscheinung treten bzw. vernachlässigbar klein sind. Somit werden fast 30% der bisher erforderlichen Kettenkräfte eingespart. Daraus resultieren erhebliche Senkungen der Investitionskosten für den Diffuseur, weil er leichter gebaut werden kann, und spürbare Einsparungen an Betriebskosten, weil geringere Antriebskräfte aufzubringen sind.

Wichtig ist in diesem Zusammenhang, daß bereits in der Vorentwässerungsstufe mit geringem Energie- und Bauaufwand gearbeitet wird, wie vorstehend bereits erläutert wurde. Die Vorabpreßstufe kennzeichnet sich durch eine im Vergleich zu bekannten Versuchen verhältnismäßig lange sieblose freie Fläche und dadurch, daß zwar die Walze, die die Endabpressung vornimmt, bereits in dieser Stufe wirksam ist, jedoch mit einem verhältnismäßig niedrigen Druck, der jedoch gegenüber der Vorentwässerungstufe langsam ansteigt. Dabei ist von Bedeutung, daß mit der Vorabpressung zugleich bereits eine Biegebeanspruchung auf die Bagasse ausgeübt wird, die Gefügeverschiebungen der Bagasse hervorruft. Unterstützt wird dieser Vorgang durch das freie Schweben der Bagasse bei gleichzeitiger Druckbeanspruchung durch die Walze. Die langsam ansteigenden Preß- und Biegekräfte und Gefügeverschiebungen lassen der Flüssigkeit Zeit, sich, unterstützt durch Gefügeverschiebungen, Wege durch die Bagasse zu suchen und abzufließen. Das Eigengewicht der überhängenden Bagasse wirkt in dieser Stufe zusätzlich als Druckbeanspruchung, die die Entwässerungswirkung steigert. Wenn die Bagasse die Endabpreßstufe erreicht, beginnt die Biegebeanspruchung in entgegengesetzter Richtung zu wirken, während der Preßdruck weiterhin ständig langsam ansteigt.

Um die Forderungen der Erfindung, lange Wirkdauer des Preßdruckes, kontinuierliches, langsames Ansteigen des Preßdruckes und langes Andauern gefügeverschiebender, in den Stufen gegensätzlich gerichteter Biegebeanspruchungen der Bagasse, verwirklichen zu können, ist es erforderlich, daß die Walze und die sieblose freie Fläche entsprechend dimensioniert sind, daß der Druck den Dimensionen angepaßt ist und in Beziehung zur Wandergeschwindigkeit der Bagasse steht, die diese als vorgegebene Größe beim Verlassen des Diffuseurs aufweist. Die Vorentwässerung und Vorabpressung sind wichtige Voraussetzungen, deren verfahrenstechnische und vorrichtungstechnische Ausbildung den bereits geschilderten wichtigen Einfluß auf das Gesamtergebnis hat.

In der Praxis hat Zuckerrohr je nach Lage des Anbaugebietes und auch je nach Lage der Witterungsverhältnisse während der Vegetationszeit unterschiedliche, oft weit voneinander abweichende Eigenschaften, die entsprechende Anpassungen des Entzuckerungsverfahrens und der Diffuseure erfordern. Auch die Kapazitäten der Diffuseure sind von Fall zu Fall unterschiedlich, die Diffuseure haben unterschiedliche Breiten und die Höhe der Dicke des Bagassebettes, das den Diffuseur verläßt, ist von Fall zu Fall unterschiedlich. Aus diesem Grund können für die Verfahrensparameter sowie für die Dimensionierung der Vorrichtungsteile, die jeweils maßgebend für optimale Entwässerungsergebnisse sind, keine definitiven festen Werte angegeben werden, sondern jeweils nur Relationen zur weitgehend universell einheitlichen Bagassewanderungsgeschwindigkeit sowie zur Dicke oder Höhe der Bagasseschicht und zu anderen fallweise vorliegenden, meßbaren Parametern.

Die Verfahrens- und Vorrichtungunteransprüche betreffen daher jeweils Maßnahmen zur Optimierung der Entwässerung, die Vorrichtungsunteransprüche betreffen darüber hinaus Weiterbildungen, Ausbildungsvarianten und Merkmale zur Verwendung mit spezifischen Diffuseuren.

Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäß ausgebildeten Vorrichtung zur Ausübung des erfindungsgemäß ausgebildeten Verfahrens sind in den Zeichnungen dargestellt. Es zeig

Fig. 1-3 Schema-Längsschnitte unterschiedlicher Ausgestaltungen von erfindungsgemäß ausgebildeten Vorrichtungen.

Die Fig. 1 zeigt das Bagasseaustrittsende eines Zuckerrohrdiffuseurs (12) mit Seitenwänden (9), die, wie bisher üblich, als Seitensiebe ausgebildet werden können aber bei Nachordnung der gezeigten Vorrichtung zur Entwässerung der Zuckerrohrbagasse auch sieblose Seitenwände (9) sein können. Der Diffuseur (12) hat einen Siebboden (3), über den Transportelemente (8), bestehend aus in Längsrichtung des Diffuseurs (12) verlaufenden Ketten und quer dazu verlaufenden Mitnehmerstäben, die Bagasse transportieren.

Am Ende des Diffuseurs (12) tritt das Bagassebett in eine Vorentwässerungszone ein. Diese Vorentwässerungszone weist als Verlängerung des Siebbodens (3) eine glatte Platte (4) mit geringer Reibwirkung auf das Bagassebett und darüber eine Vorentwässerungswalze (6) auf. Die Vorentwässerungswalze (6) übt auf die Bagasse einen mittleren Preßdruck um 0,1 kg/cm2 aus. Ihr Durchmesser "d" steht zur an dieser Stelle bzw. vor der Vorentwässerungszone herrschenden Höhe oder Dicke "h" der Bagasseschicht in einem Verhältnis d : h nicht größer als 1,25. Infolge des geringen Preßdruckes und der glatten Platte (4) entsteht beim Passieren der Vorentwässerungszone nur ein vernachlässigbar kleiner Reibwiderstand zwischen der Platte und dem Bagassebett, die Antriebsleistung für die Transportelemente (8) kann daher gegenüber bisherigen Vorentwässerungseinrichtungen um mindestens 30% gesenkt werden. Es tritt trotz des relativ geringen Preßdruckes bereits eine beachtliche Entwässerung ein, die abgepreßte Flüssigkeit fließt, wenn die Seitenwände (9) als Seitensiebe ausgebildet sind, z. T. durch die Seitensiebe, im übrigen aber auf der glatten Platte (4) in Richtung zur Vorabpreßstufe ab.

Die an die Vorentwässerungsstufe anschließende Vorabpreßstufe wird von dem Bagassebett unter der Förderwirkung der Transportelemente (8) durchlaufen. Wesentlich für die Vorabpreßstufe ist das Vorhandensein einer sieblosen freien Fläche (F), die sich über die gesamte Breite des Bagassebettes und in Längsrichtung von der Endkante der glatten Platte (4) bis zur Gipfellinie einer als Druckwiderlager für eine Oberwalze (1) dienenden Walze (2) erstreckt. Im Ausführungsbeispiel gem. Fig. 1 erstrecken sich die Transportelemente (8) um die Walze (2), die zugleich als Antriebselement für die Transportelemente (8) dient. Da die Struktur der Transportelemente (8) höchstens 20%, meist jedoch weniger, der Bodenfläche des Bagassebettes bedeckt, wird auf das Bagassebett keine spürbare Unterstützungswirkung ausgeübt. Das Bagassebett passiert daher die Fläche (F) im wesentlichen unterstützungsfrei und biegt sich daher unter seinem Eigengewicht wegen seiner Kompaktheit nach unten durch. Da die Bagassestruktur einen zähen kompakten Zusammenhalt aufweist, bricht das Bagassebett unter dieser Biegewirkung nicht durch. Außerdem wirkt sich infolge des Zusammenhaltes auch die Walze (1) durck- bzw. biegebeanspruchend aus.

Beim Passieren der sieblosen freien Fläche (F) unterliegt das Bagassebett einem mittleren Preßdruck um 0,2 kg/cm2, der vom Ende der glatten Platte (4) aus allmählich ansteigt. Infolge der Biegebeanspruchung finden innerhalb des Bagassebettes Längsverschiebungen im Gefüge statt, die bis zu 30 mm betragen, wenn das Bagassebett beim Verlassen des Diffuseurs (12) eine Höhe h von 1500 mm hat und wenn die Walzen 1, 2 einen Durchmesser D von 4000 mm haben sowie "gestaffelt" angeordnet sind. Diese Gefügeverschiebungen reißen innerhalb des Bagassebettes Hohlräume auf und schaffen Abflußwege für die Flüssigkeit. Trotz des verhältnismäßig geringen Preßdruckes werden sehr große Flüssigkeitsmengen abgeleitet.

Die Staffelung (7) der Walzen (1, 2) bedeutet, daß die obere Walze (1) mit ihrer Drehachse in Vorschubrichtung des Bagassebettes hinter der unteren Walze 2 versetzt angeordnet ist. Infolgedessen wird das beim Passieren der Fläche (F) nicht unterstützte Ende des Bagassebettes bereits seitlich von der Gipfellinie dieser Walze (2) aufgefangen, weil es etwas nach unten hängt. Unter diesem Einfluß beginnt unter Mitwirkung der oberen Walze (1) eine erneute Biegewirkung, die jedoch nach oben gerichtet ist. Die Fig. 1 zeigt, daß eine Mittellinie (5) durch die Bagasse eine S-Form hat, wenn zunächst in der Vorabpreßstufe nach unten und in einer nachfolgenden Endabpreßstufe nach oben gebogen wird. Die Gefügeverschiebungen innerhalb der Struktur des Bagassebettes wirken nun in entgegengesetzter Richtung gegenüber denen in der Vorabpreßstufe. Gegen Ende der Vorabpreßstufe kann der Preßdruck bis auf 0,3 kg/cm2 allmählich ansteigen, derart, daß beginnend vom mittleren Preßdruck in der Vorentwässerungsstufe ein Mittelwert von ca. 0,2 kg/cm2 erreicht wird.

Für die Erzielung optimaler Wirkungen sind bestimmte Abmessungsproportionen von Bedeutung. Die Länge der Fläche (F) in Bagassevorschubrichtung sollte, dividiert durch den Durchmesser (D) der oberen Walze (1) einen Wert ergeben, der nicht kleiner als 0,05 ist. Auch die schon erwähnte Staffelung (7) hat Einfluß auf das Arbeitsergebnis. Die Staffelung (7) kann durch den Abstand definiert werden, den ein tagential an die obere Walze (1) gelegtes Lot und eine Lotlinie durch die Drehachse der unteren Walze (2) haben. Dieser Abstand sollte nicht mehr als 35% der Länge der Fläche (F) aufweisen.

Die Endabpreßstufe gemäß Fig. 1 beginnt an der Gipfellinie der Walze (2). Infolge der Staffelung (7) der Walzen (1, 2) liegt der engste Walzenspalt in einem Abstand hinter der Gipfellinie auf einer Geraden, die die Drehachsen beider Walzen (1, 2) verbindet. Infolge des relativ großen Durchmessers (D) beider Walzen (1, 2) und der langsamen Vorschubgeschwindigkeit der Bagasse, deren Größe immer noch der Vorschubgeschwindigkeit im Diffuseur (12) entspricht, tritt ein langsamer Anstieg des Preßdruckes ein, der die Voraussetzung dafür ist, daß Restfeuchtigkeitswerte unter ca. 50 bis 52% erreicht werden. Die Flüssigkeit kann abfließen, weil hinreichend Zeit vergeht, in der sie durch Gefügerisse und Spalten der Bagassestruktur fließen kann, während der Preßdruck allmählich ansteigt. Es wird kein Preßdruck benötigt, um die Flüssigkeit, wie bei den Dreiwalzen-Hochdruckmühlen, in Sekundenbruchteilen aus dem Bagassegefüge zu pressen, sondern allmählicher Anstieg geringen Druckes reicht aus, um das Ablaufen der Flüssigkeit zusätzlich zur Schwerkraft bis zur erwähnten Restfeuchtigkeit zu gewährleisten.

Gemäß Fig. 1 sind an den Seitenwänden (9) des Diffuseurs (12) Verlängerungen (11) angebracht, der Diffuseur ist gewissermaßen zumindest noch der äußere Rahmen der Niederdruckentwässerungsvorrichtung, unabhängig von der Gestaltung des Bodens. Infolgedessen erfüllt die als einfache Schweißkonstruktion hergestellte Walze (1) nicht nur die Preßfunktionen in der Vor- und in der Endabpreßstufe sondern bildet gleichzeitig eine Schottwalze, die den Flüssigkeitsaustritt nach "hinten" aus dem Diffuseur (12) verhindert. Auch die Walze (2) ist als Schweißkonstruktion hergestellt und kann zur besseren Flüssigkeitsableitung einen gelochten, siebartigen Mantel aufweisen.

Zum Kleinhalten der erforderlichen Antriebskräfte für die Transportelemente (8) des Diffuseurs (12), der ja bei der Ausführung gemäß Fig. 1 auch außerhalb des Siebbodens (3) maßgebend für den Vorschub ist, wird die glatte Platte (4) der Vorentwässerungsstufe nicht nur mit dem geringen Druck beaufschlagt, sondern ungelocht ausgebildet und zusätzlich durch geeignete Materialwahl und/oder Bearbeitung der Oberfläche so ausgebildet, daß ihr Reibwert "µ" gering gehalten wird.

Die Weiterbildung der Vorrichtung nach Fig. 2 entspricht hinsichtlich aller Proportionen und hinsichtlich des Grundaufbaues der schon beschriebenen Ausführung nach Fig. 1.

Der Unterschied besteht darin, daß die Transportelemente (8) wie üblich über eine am Ende des ursprünglichen Diffuseurs (12) angeordnete Umlenk- und Antriebsrolle (13) geführt werden. Die Fläche (F) enthält daher keinerlei auch nur mit geringer Teilwirkung unterstützende Elemente, sondern ist absolut frei und offen, so daß die Biegewirkung noch intensiver zur Geltung kommen kann als bei der Ausführung nach Fig. 1. Um irgendwelche Einflüsse der um die im Durchmesser relativ kleinen Umlenk- und Antriebsrolle (13) geführten Transportelemente (18) auf die Bagasseunterfläche zuverlässig auszuschließen, ist ein nahezu unmittelbar an die Gipfellinie der Umlenk- und Antriebsrolle (13) anschließendes kurzes Überleitblech (14) vorgesehen. Außerdem muß die untere Walze (2) angetrieben werden. Die Bemessung der Länge der Fläche (F) errechnet sich sinngemäß von der Hinterkante des Überleitbleches (14).

Bei der weiteren Ausgestaltung gemäß Fig. 3 gelten wiederum alle schon in Verbindung mit Fig. 1 und 2 genannten Proportionen. Der bauliche Unterschied zu den Ausführungen gemäß Fig. 1 und 2 besteht darin, daß das Druckwiderlager für die obere Walze 1 eine kufenartig in Richtung zur Fläche (F) nach unten gebogene, danach eben und siebartig gelocht ausgebildete Platte (10) ist. Bei dieser Ausführung muß die obere Walze (1) angetrieben werden. Wenn auch die Platte (10) nicht kreisbogenförmig gekrümmt ist, sondern nur die vordere Anlaufkufe aufweist, werden die Proportionen analog zu den Ausführungen nach Fig. 1 und 2 gemessen bzw. errechnet. Analog zur Gipfellinie der unteren Walze (2) bei den Ausführungen nach Fig. 1 und 2 stellt die Linie, wo die Anlaufkufe ihren höchsten Punkt erreicht und in den waagerecht und eben verlaufenden Teil übergeht, das Äquivalent dieser Gipfellinie dar, von der aus sich die Staffelung (7) und die Länge der Fläche (F) errechnen.


Anspruch[de]
  1. 1. Verfahren zur Entwässerung von Zuckerrohrbagasse, die zur Entzuckerung einen Diffuseur mit Siebboden durchlaufen hat, bei dem die den Siebboden verlassende Zuckerrohrbagasse mittels Walzen einem langzeitwirkenden geringen Preßdruck von maximal 1,0 kg/cm2 ausgesetzt und über eine sieblose freie Fläche geführt und anschließend durch Walzeneinwirkung einer Biegebeanspruchung ausgesetzt wird, bei welcher entwässernd wirkende Gefügeverschiebungen der Bagasse in deren Längsrichtung verursacht werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Bagasse nacheinander durch drei unterschiedliche Druckstufen geführt wird, wobei sich an die Vorentwässerungsstufe eine Vorabpreßstufe und eine Endabpreßstufe anschließen, wobei die Bagasse in der Vorabpreßstufe und in der Endabpreßstufe dem Druck einer gemeinsamen Walzenpressung unterzogen wird, bei der die Vorabpressung über der sieblosen freien Fläche mit einem bei etwa 0,2 kg/cm2 liegenden Druck durchgeführt wird, während die Bagasse in der Endabpreßstufe einem Druck ausgesetzt wird, der einem Verhältnis von p : 0,6 D größer als 0,003 entspricht, wobei D der Durchmesser der pressenden Walze in mm ist und daß die Bagasse dem Preßdruck in einer Preßzeit t von mindestens 40 sec ausgesetzt wird.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bagasse während der Zuführung zur Endabpreßstufe und vor Erreichen des Endabpreßmaximums, bei in den aufeinanderfolgenden Druckstufen langsam ansteigendem Preßdruck - auch im Bereich der sieblosen freien Fläche - einmal in einer Richtung und danach in entgegengesetzter Richtung gebogen wird.
  3. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge der sieblosen freien Fläche im Verhältnis zum Durchmesser D der Walze nicht kleiner als 0,05 ist.
  4. 4. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Bagasse über dem Boden des Diffuseurs einem rollenden Preßdruck, dessen Mittelwert um 0,1 kg/cm2 liegt, zur Vorentwässerung ausgesetzt wird, bevor sie der sieblosen freien Fläche in der zweiten Druckstufe zugeführt wird.
  5. 5. Verfahren nach Anspruch 1, 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Bagasse nach Verlassen der Endpreßstufe wenigstens noch einmal einer Niederdruckabpressungsanlage nach den vorausgegangenen Ansprüchen zugeführt wird.
  6. 6. Vorrichtung zur Entwässerung von Zuckerrohrbagasse, die zur Entzuckerung einen Diffuseur mit Siebboden durchlaufen hat, bei der am Ende des Siebbodens, innerhalb oder außerhalb des Diffuseurgehäuses wenigstens eine Niederdurckentwässerungswalze, eine in Verlängerung des Siebbodens (3) angeordnete sieblose freie Fläche sowie Biegehilfsmittel angeordnet sind, welche Verschiebungen der Bagasseteile in Längsrichtung des Bagassebettes verursachen, zur Ausübung des Verfahrens nach einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß, bezogen auf die Bewegungsrichtung der Bagasse, am Ende des Siebbodens (3) zunächst eine Vorentwässerungseinrichtung (6), im Anschluß daran eine Vorabpreßeinrichtung (F, 1) und an diese anschließend eine Endabpreßeinrichtung (1, 2; 10) angeordnet sind, wobei die Vorentwässerungseinrichtung (6) über dem Siebboden (3) mit einem mittleren Preßdurck von ca. 0,1 kg/cm² arbeitet und die Vorabpreßeinrichtung (F, 1) aus der sieblosen freien Fläche (F) und einer die Bagasse mit etwa 0,2 kg/cm2 Preßdruck beaufschlagenden Walze (1) besteht, während die Endabpreßeinrichtung (1, 2; 10) aus der Walze (1), die gleichzeitig die Vorabpressung über der freien Fläche (F) besorgt, wobei diese Walze (1) dem Verhältnis von p (in kg/cm2 ) : D (Durchmesser der Walze in mm) größer als 0,003 entspricht, und aus den Biegehilfsmitteln (2, 10) besteht.
  7. 7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß am Ende des Siebbodens (3) im Bereich der Vorentwässerungseinrichtung (6) eine Platte mit glatter Oberfläche (4) angeordnet ist.
  8. 8. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Platte (4) und der sieblosen freien Fläche (F) ein Zuführungsblech (14) in der Ebene des Siebbodens (3) des Diffuseurs (12 ) angeordnet ist.
  9. 9. Vorrichtung nach Anspruch 6, 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge der sieblosen freien Fläche (F) im Verhältnis zum Durchmesser D der Walze (1) nicht kleiner als 0,05 ist.
  10. 10. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Arbeitslänge der Vorabpreßeinrichtung (1, F) mehr als 25% der Gesamtarbeitslänge der Vorabpreßeinrichtung (F) und der Endabpreßeinrichtung (1, 2; 10) beträgt.
  11. 11. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser (D) der Walze (1) zur Höhe (h) der Bagasseschicht vor der Entwässerungseinrichtung (4, 6) in einem Verhältnis steht, dessen Wert kleiner als 5,5 ist.
  12. 12. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 6 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Walze (1) innerhalb einer über den Siebboden (3) und die Vorentwässerungseinrichtung (6) hinausgehenden Verlängerung der Seitenwände (9) des Diffuseurs angeordnet und somit gleichzeitig als Schottwalze zum Abschluß des Diffuseurs (12) dient.
  13. 13. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 6 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorentwässerungseinrichtung aus einer Walze (6) besteht, die mit einem Teil ihres die Bagasse berührenden Umfanges in die sieblose freie Fläche (F) hineinragt.
  14. 14. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 6 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser der Vorentwässerungswalze (6) zur Höhe (h) der Bagasseschicht nicht größer als 1,25 ist.
  15. 15. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 6 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß das Druckwiderlager der Endabpreßeinrichtung als Unterwalze (2) ausgebildet ist und daß die beiden Walzen (1, 2) eine Staffelung (7) aufweisen, wobei die Länge der Staffelung (7), definiert durch den Abstand einer Lotlinie durch die Drehachse der Unterwalze (2) von dem tangential an den Mantel der Walze (1) gelegten Lot nicht mehr als 35% der Gesamtlänge der sieblosen freien Fläche (F) beträgt.
  16. 16. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 6 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß das Druckwiderlager für die Walze (1) aus einer feststehenden Platte (10), die bagasseanströmseitig nach unten gekrümmt ist, besteht und daß Walze (1) und Platte (10) eine Staffelung (7) aufweisen, wobei die Länge der Staffelung (7), definiert durch den Abstand einer Lotlinie durch den Übergangspunkt des gekrümmten Teiles der Platte (10) in den ebenen Teil, vom tangential an die Walze (1) gelegten Lot, nicht mehr als 35% der Gesamtlänge der sieblosen freien Fläche (F) beträgt.
  17. 17. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 6 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorabpreßeinrichtung (1, F) und die Endabpreßeinrichtung (1, 2) als zusammengefaßte, selbständige Vorrichtung ausgebildet sind und in Bagassewanderungsrichtung wenigstens mehrere solcher Vorrichtungen hintereinander angeordnet sind.






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