NO144201B

NO144201B - SCREW PRESSURE FOR SEPARATION OF LIQUID FROM PULP OR OTHER LIQUID CONTAINERS

Info

Publication number: NO144201B
Application number: NO790002A
Authority: NO
Inventors: Thor Onarheim
Original assignee: Thoron A S
Priority date: 1979-01-02
Filing date: 1979-01-02
Publication date: 1981-04-06
Also published as: NO144201C; NO790002L

Description

Den foreliggende oppfinnelse vedrører en skruepresse for fraskilling av væske fra pulp eller andre væskeinneholdende masser, omfattende et avsilingskammer hvori det er dreibart lagret minst én gjennomgående, hul stamme som er utstyrt med et første, kontinuerlig skruegjengeparti som er fast forbundet med stammen og løper i en del av stammens lengde, samt et andre skruegjengeparti som er dreibart uavhengig av det første skruegjengeparti. The present invention relates to a screw press for separating liquid from pulp or other liquid-containing masses, comprising a screening chamber in which at least one continuous, hollow stem is rotatably stored which is equipped with a first, continuous screw thread portion which is firmly connected to the stem and runs in a part of the stem's length, as well as a second screw thread part which is rotatable independently of the first screw thread part.

I skruepresser gjennomgår den tilførte masse på veien gjennom pressens avsilingskammer en volumreduksjon hvis stør-relse kan bestemmes på forskjellig måte, f.eks. ved at presse-skruens stamme gis stigende diameter fra pressens inntaksende til dens utløpsende, mens den ytre skruediameter holdes konstant, ved å gjøre skruens ytre diameter avtagende, ved å redusere gjengestigningen i retning mot utløpsenden, ved å la avsilingskammeret konvergere mot utløpsenden, eller ved en kombinasjon av disse løsninger. Derved vil man langs skruen mot utløpsenden få In screw presses, the supplied mass undergoes a volume reduction on the way through the press's screening chamber, the size of which can be determined in different ways, e.g. by giving the stem of the press screw an increasing diameter from the inlet end of the press to its outlet end, while the outer screw diameter is kept constant, by making the outer diameter of the screw decreasing, by reducing the thread pitch in the direction towards the outlet end, by allowing the screening chamber to converge towards the outlet end, or by a combination of these solutions. Thereby you will get along the screw towards the outlet end

en suksessiv reduksjon av det såkalte gjengevolum, dvs. det volum som dannes av et gjengeomløp. Det volum som er tilgjengelig for massen vil avta med økende avstand fra pressens inntaksende, og en kurve som gjengir dette volum benevnes pressens volum-kurve eller -karakteristikk. a successive reduction of the so-called thread volume, i.e. the volume formed by a thread circuit. The volume available to the mass will decrease with increasing distance from the intake end of the press, and a curve that reproduces this volume is called the volume curve or characteristic of the press.

Under transporten gjennom skruepressen er trykket i massen ikke konstant. Mens gjengevolumet stadig minsker gjennom pressen, har trykket et annet forløp, idet det gjennomløper et mak-simum i et område mellom inntaks- og utløpsenden. During transport through the screw press, the pressure in the mass is not constant. While the thread volume is constantly decreasing through the press, the pressure has a different course, as it passes through a maximum in an area between the intake and outlet end.

Det er primært størrelse og forløp av trykket i massen It is primarily the size and progression of the pressure in the mass

under dennes transport gjennom avsilingskammeret, angitt ved trykk-karakteristikken, som bestemmer den grad av væskeutpres-sing som oppnås. Generelt øker maksimaltrykket og dermed ut- during its transport through the screening chamber, indicated by the pressure characteristic, which determines the degree of liquid extrusion that is achieved. In general, the maximum pressure increases and thus out-

pressingsgraden ved økende reduksjon av gjengevolumene langs presseskruen, men dette gjelder bare innenfor visse grenser. Dersom man øker reduksjonen av etter hverandre følgende gjengevolum utover disse grenser, blir resultatet en relativ tilbake-strømning av massen istedenfor en ytterligere trykkøkning. Dette fenomen som her er noe forenklet, er et velkjent problem ved konstruksjon og drift av kjente skruepresser. Det er i de fleste tilfeller en betydelig mangel at den utpressingsgrad som kan oppnås ved disse presser på denne måte er begrenset. Høyere utpressingsgrad vil gi betydelige økonomiske fordeler i en rekke tilfeller, f.eks. ved økt utvinning av olje fra olje-holdige masser, eller når økt vannavpressing gir redusert energi-forbruk ved etterfølgende tørking av massen, osv. the degree of pressing by increasing reduction of the thread volumes along the pressing screw, but this only applies within certain limits. If one increases the reduction of consecutive thread volume beyond these limits, the result is a relative backflow of the mass instead of a further increase in pressure. This phenomenon, which is somewhat simplified here, is a well-known problem in the construction and operation of known screw presses. In most cases, it is a significant shortcoming that the degree of extraction that can be achieved with these presses in this way is limited. Higher extortion rates will provide significant financial benefits in a number of cases, e.g. with increased extraction of oil from oil-containing masses, or when increased water extraction results in reduced energy consumption during subsequent drying of the mass, etc.

De masser som skal avvannes i skruepresser, er forskjellige på mange måter, f.eks. når det gjelder konsistens, vanninnhold, komprimerbarhet, etc. Det er derfor ønskelig med skruepresser som kan tilpasses den aktuelle masse. En slik presse er kjent fra norsk patentsøknad 102.878, hvor skruelegemet kan forskyves aksialt for regulering av pressens karakteristikk. Men denne løsning gir bare meget begrensete reguleringsmuligheter. The masses to be dewatered in screw presses are different in many ways, e.g. when it comes to consistency, water content, compressibility, etc. It is therefore desirable to have screw presses that can be adapted to the mass in question. Such a press is known from Norwegian patent application 102,878, where the screw body can be displaced axially to regulate the characteristics of the press. But this solution only provides very limited control options.

Et formål med den foreliggende oppfinnelse er å frembringe en presse hvor det er mulig for det første å øke maksimaltrykket og utpressingsgraden, og for det andre å tilpasse avpressingen, One purpose of the present invention is to produce a press where it is possible, firstly, to increase the maximum pressure and the degree of extrusion, and secondly to adapt the pressing,

til masser med sterkt varierende egenskaper, ved innvirkning av trykk-kurvens forløp, samt å frembringe en særlig stor silflate. to masses with greatly varying properties, by influencing the progress of the pressure curve, as well as to produce a particularly large sieve surface.

Dette er ifølge oppfinnelsen oppnådd ved at det andre skrueparti er lagret uavhengig av den hule stamme og løper i hele eller en del av den resterende lengde av stammen, og at den hule stamme i området for det andre skruegjengeparti er utstyrt med avsilingsorganer, såsom slisser eller perforeringer. According to the invention, this is achieved by the fact that the second screw part is stored independently of the hollow stem and runs for all or part of the remaining length of the stem, and that the hollow stem in the area of the second screw thread part is equipped with screening devices, such as slots or perforations.

Det separat dreibare skruegjengeparti har fortrinnsvis konstant gjengestigning, eller det kan ha en viss volumreduksjon i transportretningen. Ved at dette roterer uavhengig av og uten-på en skruestamme, som er fast forbundet med det andre skruegjengeparti, kan trykk-kurvens forløp varieres ved å variere det innbyrdes omløpstall mellom skruegjengepartiene. Ved inn-stilling av dette innbyrdes omløpstall vil der foregå en større eller mindre grad av komprimering av massen ved innløpet til det annet skruegjengeparti. Dette siste har et permanent volum-forhold, som sammen med det varierende innløpstrykk resulterer i forskjellige trykk-kurver for pressen ved de forskjellige innbyrdes omløpstall. The separately rotatable screw thread part preferably has a constant thread pitch, or it may have a certain volume reduction in the transport direction. As this rotates independently on and off a screw stem, which is firmly connected to the other screw thread part, the course of the pressure curve can be varied by varying the mutual number of revolutions between the screw thread parts. When setting this mutual revolution number, there will be a greater or lesser degree of compression of the mass at the inlet to the other screw thread part. The latter has a permanent volume ratio, which, together with the varying inlet pressure, results in different pressure curves for the press at the different mutual revolution rates.

Mellom de to skruegjengepartier er det fortrinnsvis anordnet et mellomrom, dvs. at der er en viss avstand mellom siste gjenge i det første gjengeparti og første gjenge i det andre gjengeparti. For enkelte stoffer kan det være fordelaktig at de to skruegjengepartier har motsatte dreieretninger og motsatt stigning. Dette kan motvirke tendensen til med-rotasjon av massen med skruegjengene, og gjøre det lettere å bygge opp et trykk i området mellom de to skruegjengepartier. A space is preferably arranged between the two screw thread sections, i.e. there is a certain distance between the last thread in the first thread section and the first thread in the second thread section. For some materials, it can be advantageous for the two screw thread parts to have opposite directions of rotation and opposite pitch. This can counteract the tendency for co-rotation of the mass with the screw threads, and make it easier to build up a pressure in the area between the two screw thread parts.

Ifølge oppfinnelsen er det frembrakt en avsilingsflate i skruestammen, dvs. en indre avsilingsflate, i tillegg til den ytre avsilingsflate i pressens vanlige avsilingskammer. Både ifølge erfaring og ifølge kjent filterteori øker graden av væskeavpressing med økende silflate og ved tosidig anordnet silflate (indre og ytre). Betingelsen for at silflater av denne type skal være effektive er imidlertid at massen stadig skrapes av flaten. I motsatt fall vil silflaten hurtig tettes til. Det er derfor f.eks. uten verdi å anordne en silflate i selve skruestammen dersom skruegjengen er fast forbundet med stammen, idet der derved ikke vil foregå noen avskrapning av silflaten. Ifølge den foreliggende oppfinnelse derimot vil det separat dreibare skruegjengeparti sørge for stadig avskrapning av massen på stammen, idet omløpstallene for disse to organer er forskjellige. According to the invention, a screening surface has been produced in the screw stem, i.e. an inner screening surface, in addition to the outer screening surface in the normal screening chamber of the press. Both according to experience and according to known filter theory, the degree of liquid pressure increases with increasing sieve surface and with two-sided arranged sieve surface (inner and outer). However, the condition for sieve surfaces of this type to be effective is that the mass is constantly scraped off the surface. Otherwise, the sieve surface will quickly clog. It is therefore e.g. without value to arrange a sieve surface in the screw stem itself if the screw thread is firmly connected to the stem, as there will be no scraping of the sieve surface. According to the present invention, on the other hand, the separately rotatable screw thread part will ensure constant scraping of the mass on the stem, as the revolution numbers for these two bodies are different.

Oppfinnelsen vil bli nærmere forklart i det etterfølgende under henvisning til den medfølgende tegning, hvori: Fig. 1 viser et skjematisk lengdesnitt av en skruepresses avsilingskum med skrueorganer. Fig. 2 viser et riss av inntaksdelen i pressen i fig. 1, med skruestamme og det separat dreibare skruegjengeparti i snitt. The invention will be explained in more detail below with reference to the accompanying drawing, in which: Fig. 1 shows a schematic longitudinal section of a screw press's screening foam with screw devices. Fig. 2 shows a view of the intake part in the press in fig. 1, with screw stem and the separately rotatable screw thread part in section.

Skruepressen omfatter en styrkekonstruksjon 1 hvori det er anbrakt et sylinderformet avsilingskammer 2 som består av perforerte plater (perforeringene ikke vist) og som blir holdt på plass av styrkekonstruksjonen 1 som kan være utformet på forskjellige måter. I avsilingskammeret er det dreibart lagret en presseskrue 3. I pressens inntaksende er det anordnet en til-førselstrakt 4 for tilførsel av materiale som skal presses ved å føres frem gjennom avsilingskammeret 2. Presseskruen 3 omfatter en hul stamme 5, som blir dreiet ved hjelp av en ikke vist drivanordning, og i den del 5a av stammen 5 som befinner seg i skruepressens inntaksdel er det utformet perforeringer 6 (hvorav enkelte er vist i fig. 2) av årsaker det vil bli gjort nærmere rede for nedenfor. Den perforerte del 5a av stammen 5 kan være sylindrisk eller konisk, mens den resterende del 5b av stammen som regel vil ha økende diameter i retning mot pressens utløpsende. På denne resterende del 5b av stammen 5 er det påsveiset eller på annen måte festet et skruegjengeparti 7 hvis ytterdiameter regnet fra stammens senterakse er konstant, men hvis høyde fra stammen avtar mot skruepressens utløpsende. Om den perforerte del 5a av stammen 5 er det lagret et separat dreibart skruegjengeparti 8. Mellom de to skruegjengepartier er det en viss avstand, dvs. at en viss lengde av skruestammen er uten gjenger. Lengden av dette parti kan variere. Skruegjengepartiet 8 er dreibart uavhengig av stammens og skruegjengepartiets 7 dreining, og det dreies ved hjelp av en ikke vist drivanordning 9. Når skruegjengepartiet 8 dreies hurtigere enn skruestammen 5 og dermed skruegjengepartiet 7, vil det bli en oppstuing og komprimering av masse i området mellom de to skruegjengepartier. Ved variasjon av skruegjengepartiets 8 dreiehastighet kan det oppnås variasjon av komprimeringen. Med skruepressen ifølge oppfinnelsen er det således mulig å tilpasse avpressingen av væske og trykk-kurvens forløp til den aktuelle masse på en måte som det ikke har vært mulig å oppnå med kjente presser. The screw press comprises a strength structure 1 in which a cylindrical screening chamber 2 is placed which consists of perforated plates (the perforations not shown) and which is held in place by the strength structure 1 which can be designed in different ways. A press screw 3 is rotatably mounted in the screening chamber. At the intake end of the press, a supply funnel 4 is arranged for the supply of material to be pressed by being fed forward through the screening chamber 2. The press screw 3 comprises a hollow stem 5, which is turned by means of a drive device not shown, and in the part 5a of the stem 5 which is located in the intake part of the screw press, perforations 6 are formed (some of which are shown in Fig. 2) for reasons that will be explained in more detail below. The perforated part 5a of the stem 5 can be cylindrical or conical, while the remaining part 5b of the stem will generally have an increasing diameter in the direction towards the outlet end of the press. On this remaining part 5b of the stem 5, a screw thread part 7 whose outer diameter calculated from the center axis of the stem is constant, but whose height from the stem decreases towards the outlet end of the screw press, is welded or otherwise attached. A separate rotatable screw thread part 8 is stored about the perforated part 5a of the stem 5. Between the two screw thread parts there is a certain distance, i.e. that a certain length of the screw stem is without threads. The length of this lot may vary. The screw thread part 8 is rotatable independently of the rotation of the stem and the screw thread part 7, and it is turned by means of a drive device 9, not shown. When the screw thread part 8 is turned faster than the screw stem 5 and thus the screw thread part 7, there will be an upwelling and compression of mass in the area between the two screw thread parts. By varying the rotational speed of the screw thread part 8, variation of the compression can be achieved. With the screw press according to the invention, it is thus possible to adapt the squeezing out of liquid and the progress of the pressure curve to the relevant mass in a way that has not been possible to achieve with known presses.

Som nevnt ovenfor omslutter skruegjengepartiet 8 den perforerte del 5a av skruestammen 5. Den perforerte del funksjonerer som en sil ved at væske presses gjennom perforeringene 6 og inn i den hule stamme 5, hvorved det oppnås en sekundær avpressing av væske som kan benevnes indre avsiling, til forskjell fra hovedavsilingen som foregår gjennom perforeringene i avsilings-kammerets 2 vegg. Skruegjengepartiet 8 som er bevegelig i for-hold til skruestammen 5, bevirker en kontinuerlig avskraping av masse fra silflaten, slik at perforeringene 6 i skruestammen ikke blir tettet til. Væsken som presses ut av massen gjennom perforeringene 8 renner gjennom den hule skruestamme 5 og tas ut ved skruestammens utløpsende. As mentioned above, the screw thread part 8 encloses the perforated part 5a of the screw stem 5. The perforated part functions as a strainer in that liquid is pressed through the perforations 6 and into the hollow stem 5, whereby a secondary squeezing out of liquid is achieved which can be referred to as internal straining, in contrast to the main screening, which takes place through the perforations in the screening chamber's 2 wall. The screw thread part 8, which is movable in relation to the screw stem 5, causes a continuous scraping of mass from the sieve surface, so that the perforations 6 in the screw stem do not become clogged. The liquid that is pressed out of the mass through the perforations 8 flows through the hollow screw stem 5 and is taken out at the outlet end of the screw stem.

Ved å unnlate å forbinde skruegjengepartiet 8 med stammen og la dreiehastigheten for dette skrueorgan variere eller inn-stilles uavhengig av den resterende del av skruen oppnås på en meget fordelaktig måte å tilpasse presseprosessens trykk- og volumkurve til det aktuelle materiale som skal presses, med optimal avpressing som resultat. Denne virkning forsterkes ved at det samtidig er anordnet en sekundær eller indre avsilingsflate for materialet. By failing to connect the screw thread portion 8 to the stem and allowing the rotation speed of this screw member to vary or be set independently of the remaining part of the screw, it is achieved in a very advantageous way to adapt the pressure and volume curve of the pressing process to the relevant material to be pressed, with optimum extortion as a result. This effect is enhanced by the fact that a secondary or internal screening surface for the material is also provided.

Det er mulig i skruepressen ifølge oppfinnelsen å anordne to parallelle presseskruer i avsilingskammeret, som da i hoved-trekk har form av to parallelle sylinderrom, og dette er faktisk den løsning som er mest vanlig i praksis, særlig for større presser, men for-oversiktens skyld, er det i det viste utførel-seseksempel imidlertid bare vist en presse med én presseskrue, bestående av de to skrueorganer oppfinnelsen angir. It is possible in the screw press according to the invention to arrange two parallel press screws in the screening chamber, which then essentially have the form of two parallel cylinder chambers, and this is actually the most common solution in practice, especially for larger presses, but the overview for this reason, in the embodiment shown, however, only a press with one press screw is shown, consisting of the two screw members the invention specifies.

Claims

1. Screw press for separating liquid from pulp or other liquid-containing masses, comprising a screening chamber (2)

in which at least one continuous, hollow stem (5,5a,5b) is rotatably stored, which is equipped with a first, continuous screw thread part (7) which is fixedly connected to the stem and runs along part of the stem's (5,5b) length, as well as a second screw thread part (8) which is rotatable independently of the first screw thread part, characterized in that the second screw part (8) is stored independently of the hollow stem (5a) and runs in all or part of its remaining length of the stem, and that the hollow stem (5a) in the area of the second screw thread part (8) is equipped with screening means (6), such as slots or perforations.

2. Screw press in accordance with claim 1, characterized in that the second screw thread part (8) runs from the intake end of the press.