AT389687B - Foerderkanal fuer pulver- oder kornfoermige materialien - Google Patents

Description

Nr. 389687

Die Erfindung betrifft einen Förderkanal für pulver- oder komförmige Materialien mit einem Materialraum und einer Leitung für das Fluidisiergas, wobei der Materialraum von wenigstens zwei Gasräumen begrenzt und von letzteren durch eine untere Fluidisierschicht und eine obere Filterschicht getrennt ist Für die Förderung von pulver- oder kornartigen Materialien, wie Flugasche in Wärmekraftwerken, Zement in 5 Zementfabriken, Kunststoff-Pulvern in der Chemie-Industrie, Mais, Weizen, Mehl, Kakaopulver usw. in der Lebensmittel-Industrie und der Landwirtschaft sind verschiedenartig ausgebildete pneumatische Fördeikanäle bekannt die durch eine aus einem entsprechenden Stoff gebildete Fluidisierschicht auf die das zu fördernde Material aufgebracht wird, in einen sogenannten Material- oder Pulverraum und einen Gas- oder Luftraum geteilt sind. Gas bzw. Luft wird in den Gasraum eingebracht, durchströmt die Fluidisierschicht und anschließend das zu 10 fördernde Material. Das Material wird in einen Schwebezustand versetzt einen sogenannten pseudoliquiden \

Zustand, und fließt in Abhängigkeit von der Neigung des Kanals ähnlich wie Flüssigkeit ab. Durch kontinuierliche Beschickung des Förderkanals am Kanaleingang mit dem zu fördernden Material kann dieser Vorgang kontinuierlich aufrechterhalten werden. Kennzeichnend ist für die bekannten Förderkanäle, daß ihr Förderraum nicht voll gefüllt ist und die Förderung des pulver- oder kornartigen Materials durch Schwerkraft 15 erfolgt wobei die Förderung mit dem Fließen liquiden Materials in oben offenen Kanälen vergleichbar ist.

Abhängig von dem zu fördernden Material und der Art der Fluidisierschicht ist zum Erreichen eines fluiden Materialzustandes eine bestimmte Lufimenge erforderlich, die zur Förderentfemung proportional anwächst. Die Fluidisierluft verläßt den Materialraum nach ihrem Austritt aus dem fluidisierten Material durch entsprechende Öffnungen. Nachteilig ist daß die abgesaugte Luft zwecks Umweltschonung gemäß gesetzlicher Auflagen in 20 Filteranlagen gereinigt werden soll, deren Größe und Kosten proportional zur Länge des Förderkanals wachsen und über den Energiebedarf des Kanals hinaus einen zusätzlichen Energieverbrauch verursachen.

Weiters sind Vorrichtungen für eine pneumatische Förderung von fluidisierbaren pulver- oder komförmigen Materialien bekannt wobei die Materialförderung mit Hilfe von verschiedenartigen Dosiereinrichtungen in periodischer oder kontinuierlicher Betriebsart in einem geschlossenen Rohrsystem durchgeführt wird. Bei diesen 25 Vorrichtungen ist das Förderrohr in vollem Querschnitt gefüllt und die Förderung erfolgt durch die Druckenergie des verwendeten Gases, zweckmäßig Luft Nachteilig ist dabei, daß die Auffechterhaltung der Förderung des pulver- oder kornartigen Materials außer der Druckenergie auch Geschwindigkeitsenergie benötigt Diese beträgt auch bei modernen, jedoch nur für ziemlich begrenzte Transportentfemungen brauchbaren Förderanlagen etwa 3 bis 6 m/s. Es ist verständlich, daß bedeutende Verschleißerscheinungen bei derartigen Anlagen auftreten. 30 Eine derartige Anlage ist z. B. aus der DE-PS 3 014 206 bekannt die ein Silo mit einer pneumatischen Förderrinne mit einem mittleren Materialraum offenbart der oben und unten jeweils von einem Gasraum begrenzt ist, wobei der untere Gasraum zur Einleitung des Fluidisiergases und der obere Gasraum zur Ableitung des Fluidisiergases sowie des durch die Trennschicht hindurchgetretenen Schüttgutes dienen.

Zur Beseitigung von schon vorangehend erwähnten Nachteilen wird in der DE-OS 3 014 206 vorgeschlagen, 35 jede einzelne Förderrinne für den jeweiligen Anwendungszweck und Aufstellungsort sozusagen "maßgeschneidert" herzustellen. Ein weiterer Nachteil dieser bekannten Förderrinne besteht darin, daß sie unbedingt eine, wenn auch sehr geringe Neigung aufweisen muß, um ein Steckenbleiben des zu transportierenden Schüttguts zu verhindern.

Es wird erwähnt, Reinigungseinrichtungen für die den Gasraum vom Materialraum trennende Schicht vorzusehen, wobei der Luftabführraum kurzzeitig, gegebenenfalls pulsierend mit Überdruck beaufschlagt wird, 40 wodurch in die Schicht eingedrungenes Material ausgetragen wird.

Ziel der Erfindung ist die Schaffung eines pneumatischen Förderkanals für fluidisierbare pulver- oder komförmige Materialien, wobei das zu fördernde Material den vollen Querschnitt des Förderkanals ausfüllt und der Transport des Materials in einer geschlossenen Rohrleitung, ähnlich des Transports von Flüssigkeit, durch die Einwirkung des sich gleichmäßig verteilenden Druckes statt der Einwirkung der Schwerkraft zustandekomnt. 45 Dieses Ziel wird mit einem Förderkanal der eingangs angegebenen Art dadurch erreicht, daß erfindungsgemäß . der untere Gasraum und der obere Gasraum in Einführkammem und Ausführkammem für das Fluidisiergas unterteilt sind, welche miteinander verbunden sind. Dies bewirkt, daß die Bewegung des zu fördernden Materials gleichmäßiger wird und das Fluidisiergas gerichteter wirkt.

Die Einführkammem und die Ausführkammem können in Reihe geschaltet sein, und das Fluidisiergas kann 50 einen konstanten Volumenstrom unabhängig von der Länge des Fördeikanals aufweisen. In diesem Fall kann das Fluidisiergas unter Verwendung von bekannten Umlaufeinrichtungen in einem geschlossenen Kreislauf wirken.

Weiters können die Einführkammem und die Ausführkammem parallel geschaltet sein, und das Fluidisiergas kann einen sich proportional zur Länge des Förderkanals verändernden Volumenstrom aufweisen. In diesem Fall wird die Bewegung des zu fördernden Materials über den gesamten Kanalquerscnnitt durch den am Kanaleingang 55 bewirkten Druck gesichert.

Die Einführkammem und die Ausführkammem können für das Fluidisiergas miteinander vertauschbar sein.

Dadurch wird die periodische Reinigung der als Filterschicht dienenden Materialschicht einfach gelöst, ohne den

Betrieb des Förderkanals zu stören. ü

Die Erfindung beruht insbesondere darauf, daß das zu fördernde Material den vollen Querschnitt eines 60 Förderkanals ausfüllt und sich wie eine Flüssigkeit verhält, d. h. daß seine Bewegung durch Druckeinwirkung erzeugt wird, wenn das zu fluidisierende Material zwischen zwei oder mehr entsprechende gasdurchlässige Materialschichten gebracht wird, von denen eine als Fluidisier- und die andere als Filterschicht dient. -2-

Nr. 389687

Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung ist im folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert; es zeigen Fig. 1 schematisch im Schnitt eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Förderkanals, Fig. 2 schematisch im Schnitt entlang der Linie (Π-Π) den in Fig. 1 gezeigten Förderkanal, Fig. 3 schematisch im Schnitt eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Förderkanals, und Fig. 4 S schematisch im Schnitt entlang der Linie (TVJV) den in Fig. 3 gezeigten Förderkanal.

Der in Fig. 1 und 2 dargestellte erfindungsgemäße Förderkanal ist durch eine obere Filterschicht (1) und eine untere Fluidisierschicht (2) in einen Materialraum (6), einen unteren Gasraum (3) und einen oberen Gasraum (4) geteilt. Die den Materialraum (6) begrenzenden unteren und oberen Gasräume (3) und (4) sind jeweils in Einführkammern (7) und Ausführkammern (8) für das Fluidisiergas unterteilt. Die Ein- und die 10 Ausfiihrkammem (7) und (8) sind jeweils durch eine Leitung (5) derart miteinander verbunden, daß ein Ausgang der jeweiligen Ausführkammer (8) mit einem Eingang der in der Bewegungsrichtung des geförderten Materials nachfolgenden Einfuhrkammer (7) verbunden ist.

Die als Fluidisiergas dienende Luft durchfließt nach Eintritt in die erste Einführkammer (7) die Fluidisierschicht (2) und fluidisiert das im Materialraum (6) des Förderkanals befindliche Material, durchfließt 15 den Materialraum (6) und die Filterschicht (1) und tritt am Ausgang der rasten Ausführkammer (8) aus, wird durch die Leitung (5) zum Eingang der zweiten Einführkammer (7) geleitet, usw. der Zyklus wird in der dargestellten Weise fortgesetzt, wobei das Material fluidisiert wird bzw. in fluidisiertem Zustand gehalten wird. Das Fluidisieren des pulver- oder kornartigen Materials und die Überwindung des Widerstandes des Systems geht zu Lasten der Druckenergie der zugeführten LufL Bei genügend großem Querschnitt der Leitung (5) ist in jeder 20 beliebigen Ausführkammer (8) und der jeweils nachfolgenden Einführkammer (7) der Luftdruck praktisch gleich.

Es folgt aus dem Druckverhältnis der übereinanderliegenden Ein- und Ausführkammem (7) und (8), daß eine Kraftwirkung auf das zu fördernde Material in Richtung der abnehmenden Kammerdrücke besteht, die mit dem Reibungswiderstand des sich fortbewegenden Materials im Gleichgewicht ist Zu einem am Eingang des Förderkanals ausgebildeten Einströmstutzen kann die Luft aus der letzen Ausführkammer (8) rückgeführt werden 25 (nicht gezeigt), wodurch ein geschlossenes Fluidisiersystem gebildet wird. Der strömungstechnische Widerstand der oberen Filterschicht (1) weist wegen sich darauf ablagernder Materiallkömchen mit der Zeit einen zunehmenden Wert auf, doch kann unter Berücksichtigung des zu fördernden Materials durch einen entsprechend gewählten Filterstoff eine lange Betriebszeit erreicht werden, bzw. die Filterschicht (1) durch bekannte Methoden gereinigt werden. Eine bekannte Methode stellt das periodische Reinigen der Filterschicht (1) durch periodisches 30 Einführen von Druckluft in die Ausführkammem (8) dar. Neu ist das erfindungsgemäße Vertauschen der Einführkammem (7) mit den Ausführkammem (8), wodurch die Aufgaben der Filterschicht (1) und der Fluidisierschicht (2) miteinander vertauscht werden und die Reingung der vorher als Filterschicht (1) und nunmehr als Fluidisierschicht (2) dienenden Schicht erzielt wird.

Wenn der erfindungsgemäße Förderkanal mit einem proportional zur Länge des Förderkanals sich verändernden 35 Volumenstrom an Fluidisiergas betrieben werden soll, werden die Einführkammem (7) und die Ausführkammem (8) derart durch die Leitungen (5) miteinander verbunden, daß sie hinsichtlich der Gasströmung parallel geschaltet sind.

Eine derartig geschaltete Ausführungsform ist in Fig. 3 und 4 dargestellt. In die Leitung (5) ist eine bekannte Vorrichtung, wie ein Gebläse (9), zur Schaffung einer Luftströmung mit vorbestimmter Geschwindigkeit 40 zwischengeschaltet. Entlang der Länge des Förderkanals weist der Druck im fluidisierten Material den gleichen

Wert auf. Daher sollte zur Materialbeförderung am Eingang des Förderkanals eine Kraft einwiiken; dies kann ein Behälterdruck, ein mechanischer Druck od. dgl. sein.

Ein Vorteil des erfindungsgemäßen Förderkanals besteht darin, daß die pulver- oder kornartigen Materialien in einem flüssigkeitsähnlichen fluidisierten Zustand weitergeleitet werden, u. zw. mit einer den Umständen 45 entsprechend beliebig wählbaren Geschwindigkeit, die in der Praxis bei den erfindungsgemäß aufgebauten Förderkanälen im Bereich von 0,5 bis 15 m/s liegen. Die Förderung kann mit minimalem Energieverbrauch und im wesentlichen ohne Verschleiß der Fördereinrichtung durchgeführt werden, wobei das zu fördernde Material während der Förderung nicht beschädigt wird. Besonders wirtschaftlich kann der Förderkanal verwendet werden, wenn er mit einer an sich bekannten Dosiervorrichtung verbunden ist. 50 55 -3- 60

Claims (4)

1. Nr. 389687 PATENTANSPRÜCHE 1. Förderkanal für pulver- oder komförmige Materialien mit einem Materialraum und einer Leitung für das Fluidisiergas, wobei der Materialraum von wenigstens zwei Gasräumen begrenzt und von letzteren durch eine untere Fluidisierschicht und eine obere Filterschicht getrennt ist, dadurch gekennzeichnet, daß der untere Gasraum (3) und der obere Gasraum (4) in Einführkammem (7) und Ausführkammem (8) für das Fluidisiergas unterteilt sind, welche miteinander verbunden sind.
2. 2. Förderkanal nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einführkammem (7) und die Ausführkammem (8) in Reihe geschaltet sind, und daß das Fluidisiergas einen konstanten Volumenstrom unabhängig von der Länge des Förderkanals auf weist.
3. 3. Förderkanal nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einführkammem (7) und die Ausführkammem (8) parallel geschaltet sind, und daß das Fluidisiergas einen sich proportional zur Länge des Fördeikanales verändernden Volumenstrom aufweist.
4. 4. Förderkanal nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch geckennzeichnet, daß die Einführkammem (7) und die Ausführkammem (8) für das Fluidisiergas miteinander vertauschbar sind. Hiezu 2 Blatt Zeichnungen -4-