ШНЕКОВЫЙ ПРЕСС-СЕПАРАТОР
SCREW PRESS-SEPARATOR

Данное изобретение касается шнекового пресс-сепаратора для отделения твердых компонентов и шлама, содержащего твердые и жидкие компоненты.
Шнековые пресс-сепараторы используются для отжима шлама. Этим шламом может быть, в частности, жидкий навоз или сточные воды. Сточные воды могут происходить как из коммунальных, так и из промышленных установок, при этом они всегда должны разделяться на твердые и жидкие компоненты. В корпусе шнекового пресс-сепаратора обычно расположено цилиндрическое сито, внутри которого вращается шнек. Посредством этого шнека шлам перемещается через шнековый пресс-сепаратор и прессуется. Сквозь сито проходят жидкие составляющие шлама, тогда как внутри сита образуется пробка твердого вещества. Посредством шнека пробка твердого вещества транспортируется в конец шнекового пресс-сепаратора и там выводится наружу. Через пробку твердого вещества вращающий момент передается от шнека на сито. Поэтому сито должно быть установлено в корпусе без возможности проворачивания.
Однако выяснилось, что при отжиме твердых веществ с высоким содержанием сухого остатка на сито воздействует значительное усилие отжима. Поэтому зачастую нельзя исключать отказа сита. Следствием выхода из строя сита является, однако, простой всего шнекового пресс-сепаратора или его повреждение.
Задачей данного изобретения является создание шнекового пресс-сепаратора, который при простом и экономичном изготовлении обеспечивал бы безопасную, надежную эксплуатацию, и не требовал бы большого ухода.
Решение этой задачи охарактеризовано признаками независимого пункта формул изобретения. Предметом зависимых пунктов формулы являются предпочтительные модификации данного изобретения.
Таким образом, задача эта решается посредством шнекового пресс-сепаратора, который содержит корпус, причем в корпусе расположена рама. Согласно изобретению предусмотрено, что эта рама размещена в корпусе без зазоров. На раме помещено, по меньшей мере частично, цилиндрическое сито. Кроме того, предлагаемый изобретением шнековый пресс-сепаратор содержит расположенный внутри сита и установленный с возможностью вращения вокруг продольной оси сита шнек для отжима шлама. Согласно изобретению сито выполнено поэтому цилиндрическим, при этом и рама предпочтительно тоже выполнена цилиндрической. Предлагаемая изобретением рама обеспечивает при этом частичную стабилизацию сита, так что это сито сможет воспринимать значительно большие усилия, чем без такой рамы.
Предпочтительно рама в корпусе установлена без зазора в окружном направлении рамы. Благодаря этому рама может воспринимать большие усилия и передавать их на корпус. Поэтому возникающие в сите значительные силы могут поглощаться, так что предотвращаются повреждения сита вследствие чрезмерных нагрузок. Таким путем может быть обеспечена упомянутая стабилизация сита.
В одной предпочтительной модификации рама свинчена с корпусом. Поэтому эта рама предпочтительно зафиксирована в корпусе неподвижно. Резьбовое соединение может быть легко разъединено, например, чтобы разобрать шнековый пресс-сепаратор, что может потребоваться, в частности, для очистки. Дополнительно резьбовое соединение обеспечивает возможность предотвращения проворачивания рамы вокруг продольной оси сита.
Кроме того, предпочтительно предусмотрено, что рама имеет по меньшей мере одну усиливающую планку, проходящую параллельно продольной оси. При этом, в частности, предусмотрено, что в этой усиливающей планке предусмотрены сверленые отверстия, резьбовые отверстия и/или резьбовые шпильки, с помощью которых эта рама, как уже описано выше, может быть свинчена с корпусом. В частности, такая усиливающая планка позволяет выполнить раму очень жесткой, благодаря чему, в частности, может быть предотвращена деформация сита с рамой.
Предпочтительно первая область сита установлена непосредственно в корпусе, тогда как вторая область сита установлена в раме. Таким образом, предлагаемое изобретением устройство согласно этой модификации предусматривает усиленную раму только в тех местах сита, в которых возникают особенно большие усилия и которые поэтому являются потенциальными местами выхода из строя. Указанная первая область сита, которая не окружена рамой, может быть очень просто установлена прямо в корпусе.
Особенно предпочтительно, чтобы эта первая область сита выполнялась упругодеформируемой. В частности, эта первая область сита может деформироваться эллиптически, так что расстояние между ситом и шнеком уменьшается. При этом, однако, непосредственный контакт между ситом и шнеком предотвращается. Таким образом, шнек может снимать отжатое твердое вещество, которое задержалось на сите, благодаря чему предотвращается загрязнение и тем самым забивка сита.
Рама выполнена особенно предпочтительно с возможностью размещать вторую область сита без зазора и/или предотвращать деформацию второй области сита. Таким образом, рама может поддерживать сито во второй области сита, так что никакая деформация и тем самым отказ сита здесь невозможны. Чтобы все-таки гарантировать функциональность сита, особенно предпочтительно выполнить раму сетчатой, в частности из перфорированного листа. Вторая область сита является, в частности, той областью сита, в которой получается наибольшее содержание сухого вещества внутри шнекового пресс-сепаратора. Это означает, что во второй области сита шлам в значительной степени разделен на его твердые и жидкие компоненты и образуется пробка.
Предпочтительно эта вторая область сита имеет выемку в направлении продольной оси. В эту выемку предпочтительно может входить с зацеплением носик рамы для предотвращения вращения второго сита вокруг продольной оси относительно рамы. Поскольку, как было описано вначале, вращение шнека передается на сито, то можно таким способом предотвратить скручивание внутри сита. Тем самым можно избежать ненужных напряжений в сите. Кроме того, носик может быть выполнен так, чтобы служить опорой для сита внутри рамы. В порядке альтернативы или дополнительно носик может быть выполнен так, чтобы зажимать сито внутри рамы. Это может произойти, в частности, за счет того, что сито имеет цилиндрическое основное тело, в котором имеется шлиц, проходящий параллельно продольной оси через всю боковую поверхность. Поэтому носик, входящий в этот шлиц с зацеплением и имеющий большие размеры, чем шлиц, может увеличить наружный диаметр сита, чтобы таким образом вдавить сито в раму.
В одном предпочтительном варианте осуществления указанная рама снабжена опорной планкой, соединяемой с остальной рамой. Особенно предпочтительно, если опорная планка привинчивается к раме. Таким способ предпочтительно может быть образован упомянутый носик рамы. Преимуществом здесь является то, что носик рамы получается съемным, что, например, облегчает установку и/или демонтаж сита.
Кроме того, предпочтительно предусмотрено также, что вторая область сита занимает до 30%, в частности до 50% сита. Как было описано выше, внутри второй области сита возникают наибольшие усилия, действующие внутри шнекового пресс-сепаратора. Поэтому согласно изобретению следует вторую область сита выбирать соответственно указанным значениям, чтобы гарантированно исключить выход сита из строя из-за возникновения слишком больших усилий.
В другом предпочтительном варианте осуществления рама снабжена по меньшей мере одним ребром, которое дугообразно проходит вокруг продольной оси. Ребро такого рода служит для усиления жесткости рамы, благодаря чему она может воспринимать большие усилия, чем это было бы возможно только для одного сита. Поэтому такое ребро может брать на себя эффективную опорную функцию рамы.
Сито предпочтительно содержит множество стержней, которые ориентированы параллельно продольной оси. Такие колосниковые сита обладают предпочтительными свойствами при установке в шнековых пресс-сепараторах, так как, в частности, не имеют никаких проходящих в окружном направлении элементов, которые могли бы повреждаться перемещаемыми шнеком пробками твердого вещества.
Изобретение поясняется ниже более детально на примере его осуществления с привлечением прилагаемых чертежей. На чертежах показано следующее:
Фиг. 1 – схематичное изображение шнекового пресс-сепаратора согласно одному примеру осуществления данного изобретения, и
Фиг. 2 - схематичное изображение второй области сита вместе с рамой шнекового пресс-сепаратора согласно предпочтительному примеру осуществления данного изобретения.
На Фиг. 1 показан шнековый пресс-сепаратор 1, имеющий корпус 2. В дальнейшем будут описаны лишь те компоненты корпуса 2, которые имеют значение для данного изобретения. Все остальные компоненты соответствуют тем компонентам, которые применяются в известных шнековых пресс-сепараторах.
Внутри корпуса 2 расположен шнек 3, который, в частности, имеет две ленточные спирали. Посредством этого шнека 3 шлам может уплотняться, так что жидкие компоненты могут быть отделены от твердых компонентов. Кроме того, имеется сито 4, которое в форме цилиндра проходит вокруг шнека 3. Сито 4 имеет продольную ось 6, которая одновременно является также продольной осью шнека 3. Сито 4 разделено на первую область 41 сита и вторую область 42 сита. При этом первая область сита может иметь конструктивную форму, отличную от конструктивной формы второй области сита.
Кроме того, предпочтительно предусмотрено, что первая область сита и вторая область сита установлены отдельно друг от друга.
Первая область 41 сита установлена, как это раскрыто в DE 102 46 397 B4, в корпусе 2. В показанном на Фиг. 1 примере первая область 41 сита через направляющие шины (на Фиг. 1 не представлены) так соединена с корпусом 2, что передаются только тангенциально действующие силы, тогда как при деформации сито может свободно двигаться в радиальном направлении.
Вторая область 42 сита окружена рамой 5 и установлена внутри рамы 5 без зазора. Кроме того, рама 5 в значительной мере препятствует деформации второй области 42 сита. Вторая область 42 сита, а также рама 5 расположены прямо перед выпуском 20 корпуса, поскольку здесь на сито 4 действуют наибольшие силы. Это является результатом того факта, что шлам уплотняется по мере прохождения вдоль продольной оси 6, причем жидкие компоненты постоянно выходят сквозь сито 4, а твердые компоненты шлама остаются внутри сита 4. Тем самым содержание сухого остатка находящегося внутри сита 4 твердого вещества постоянно возрастает по мере его приближения к выпускному устройству 20. Благодаря раме 5 предотвращается разрушение второй области 42 сита за счет возникновения слишком больших сил. Вторая область 42 сита составляет при этом примерно треть от общей длины сита 4, что является достаточным для поддержания (поддерживающей функции) рамой 5. В целом это обеспечивает безопасную и надежную работу, поскольку сито 4 защищено от выхода из строя.
Рама 5 соединена с корпусом 2 без зазора и, в частности, без возможности проворачивания. Для этого используются резьбовые соединения 21, которые делают возможным простой и экономичный монтаж рамы 5 внутри корпуса 2. Таким образом, вторая область 42 сита посредством рамы 5 установлена внутри корпуса 2 без возможности проворачивания, без зазора и без возможности деформации, тогда как первая область 41 сита установлена внутри корпуса 2 с возможностью деформации, в частности эллиптической деформации.
На Фиг. 2 представлено разнесенное подетальное изображение второй области 42 сита, рамы 5, а также опорной планки 7, образующей носик рамы. При этом можно видеть, что вторая область 42 сита имеет выемку 43, которая проходит по всей боковой поверхности второй области 42 сита параллельно продольной оси 6 и предпочтительно усилена замыкающими планками. В эту выемку 43 может с зацеплением входить опорная планка 7, которая, в частности, может быть свинчена с рамой 5. Для этого рама 5 имеет усиливающую планку 54, в которой предусмотрены раззенковки 51, так что резьбовое присоединение опорной планки 7 может осуществляться посредством комбинации из винтов и гаек 71 внутри усиливающей планки 54. Тем самым возможно, в частности, что такие комбинации из винтов и гаек 71 на опорной планке 7 не будут выступать над усиливающей планкой 54. Возможно также, что опорная планка соединена с усиливающей планкой 54 другими крепежными средствами. Это может быть, в частности, клепаное соединение или клеевое соединение. Рама 5 может иметь дополнительные усиливающие планки 54, причем не каждая усиливающая планка 54 должна быть снабжена опорной планкой 7. В частности, предусмотрено, что на раме 5 установлена только одна опорная планка 7. Усиливающие планки 54 могут иметь также резьбовые отверстия 52, используемые для резьбового соединения 21 (ср. Фиг. 1). Тем самым рама 5 может быть установлена внутри корпуса 2 (ср. Фиг. 1) без зазора без возможности проворачивания.
И наконец, на Фиг. 2 видно, что рама 5 имеет усилительные ребра 53. Они служат, в частности, для дополнительного повышения жесткости рамы 5. Благодаря этому повышению жесткости становится возможным, чтобы рама 53 воспринимала большие усилия от второй области 42 сита. Поэтому выход из строя второй области 42 сита и тем самым сита 4 практически исключен.
Сито 4 выполнено, в частности, как колосниковое сито. Поэтому сито 4 содержит множество стержней 44, ориентированных вдоль продольной оси 6. Расстояние между стержнями 44 определяет размер ячеек сита, так что можно устанавливать качество отжимаемого твердого вещества. Стержни 44 соединены одной спиралевидной несущей полосой или несколькими кольцевыми несущими полосами, которые проходят вокруг продольной оси 6.
Перечень ссылочных позиций:
1 шнековый пресс-сепаратор
2 корпус
20 выпуск корпуса
21 резьбовое соединение рамы
3 шнек
4 сито
41 первая область сита
42 вторая область сита
43 выемка
44 продольный стержень
5 рама
51 раззенковка.
52 резьбовое отверстие
53 ребро
54 усиливающая планка
6 продольная ось
7 опорная планка
71 комбинация из винта и гайки