Vorrichtung zum Dosieren eines körnigen Feststoffes an einen Gasstrom
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Dosieren eines körnigen Feststoffes an einen Gasstrom.
Gemäss der Erfindung mündet ein Zuleitungsrohr für den körnigen Feststoff, z. B. von einem Bunker aus, in ein Gefäss mit schrägen Wänden, welches Gefäss in senkrechte Schwingung versetzt werden kann. Es wird vorzugsweise ein Gefäss angewandt, dessen unteres Ende in eine Spitze mündet und z. B. als ein Kegel ausgebildet ist. Vorteilhaft sind Frequenz und Amplitude der Schwingung des Gefässes so gewählt, dass der dem Gefäss zugeführte körnige Feststoff iii eine wirbelnde Masse versetzt wird, wobei sich eine Zirku ] ationsströmung bilden kann, die sich z. B. in einem konischen Gefäss mit abwärtsgeridi- teter Spitze längs der Wände dieses Gefässes hinauf und längs der Achse hinunterbewegt.
WN'enn nötig, können Mittel vorgesehen sein, um dem Gefäss eine zusätzliche waagrechte, beispielsweise kreisförmige Schwingung zu erteilen, wodurch eine kompliziertere Zirkulationsströmung entsteht.
Weiter sind eine Gaszuleitung sowie Mittel vorgesehen, durch die das zugeleitete Gas ge zwingen wird, z. B. mit solcher Geschwindig- keit wenigstens durch die oberste Schicht der im Gefäss vorhandenen wirbelnden Masse zu strömen, dass der Gasstrom diese Masse mitreisst. Dabei kann die Menge, die bei konstanter Gasgeschwindigkeit mitgerissen werden kann, sich in einem gewissen Bereich durch Änderung der Amplitude undloder Frequenz der senkrechten Schwingung des Gefässes regulieren lassen.
Das Zuleitungsrohr ist vorzugsweise zentral in das Gefäss einmündend angebracht und senkrecht gerichtet.
Vorteilhaft ist dafür Sorge getragen, dass der Druck, den das durch ein senkrechtes Zuleitungsrohr infolge Schwerkraftwirkung frei zuströmende Gut auf das bereits im Schwingungsgefäss befindliche körnige Gut ausübt, nicht zu sehr ansteigt. Vor allem, wenn die Durchmesser der Körner beträchtlich voneinander abweichen, kann diesem Druck zufolge sich eine derart dichte Packung der Kör- ner einstellen, dass die Wirbelschicht nicht aufrecht erhalten werden kann.
Es ist deshalb vorteilhaft, dem senkrechten Zuleitungsrohr, das als Standrohr wirkt, keine zu grosse Länge zu erteilen. Führt diese Zuleitungsart dennoch Schwierigkeiten herbei, so kann diesen in einfacher Weise dadurch abgeholfen sein, dass man so viel Gas in das Zuleitungsrohr hineinleitet, dass sich darin wenigstens der Anfang einer wirbelnden : Be- wegang bemerkbar macht. Ist es beschwerlief, das körnige Gut in dem ganzen Zuleitungsrohr in Wirbelung zu versetzen, so kann es genügen, eine Wirbelsehicht bloss örtlich am untern Ende des Zuleitungsrohres oder in unmittelbarer Nähe dieses untern Endes zu verwirklichen.
Dies kann dadurch erreicht werden, dass man am untern Ende des Zuleitungsrohres oder im Rohr in unmittelbarer Nähe dieses Endes eine Verengung anbringt und an dieser Stelle so viel Gas hineinleitet, dass das in dieser Verengung vorhandene körnige Gut zum Wirbeln gebracht wird. Oberhalb dieser Verengung kann die Gasgeschwindigkeit dann so viel geringer sein, dass sich dort keine Wirbelsehicht entwickeln kann.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbei spiel der erfindungsgemässen Vorrichtung schematisch dargestellt.
Die Vorrichtung zum Dosieren eines körnigen Feststoffes an einen Gasstrom weist ein Schwingungsgefäss 2 auf, das hier als ein gerader Kegel ausgebildet ist, dessen Spitze senkrecht abwärts zeigt. In dieses kegelförmige Schwingungsgefäss mündet das Zuleitungsrohr 1 für den Feststoff, und zwar derart, dass das Zuleitungsrohr beim in senkrechte Schwingung versetzten Schwingungsgefäss mit einem Rohrende so weit in der im Gefäss mit dem bereits zugeführten körnigen Gut gebildeten wirbelnden Masse steckt, dass kein Gas durch die Mündung dieses Rohres entweichen kann.
Das Sehwingungsgefäss 2 ist auf einem Stiel 3 montiert, der mit einer Vorrichtung verbunden ist, welche die senkrechte Sehwin giing des Gefässes zu induzieren vermag. Dies kann z. B. auf elektromagnetisehem Wege oder durch Magnetostriktion erfolgen. Der Stiel ist dabei derart gasdicht an ein stillstehendes, das Gefäss umschliessendes Gehäuse 5 angeschlossen, dass die Schwingung nicht beeinträchtigt wird.
Hat man keinen hohen Drücken oder hohen Temperaturen zu widerstehen, so kann als Be festigungsmittel für den Schwingungserzeuger am Gehäuse eine einfache Membrane 4 dienen.
In andern Fällen ist es vorteilhaft, das Ganze in solcher Weise auszuführen, dass das Refestigungsmittel an das Gehäuse als ein starrer, unbeweglicher Punkt im ganzen Sehwingungs- system ausgebildet ist.
An das Gehäuse 5 ist ein Zuleitungsrohr 6 für das strömende Gas angeschlossen. Dieses Rohr ist, wie in der Figur gezeichnet ist, vorzugsweise an der lTnterseite des Gehäuses 5 angebracht. Die Anordnung gemäss der Figur weist den Vorteil auf, dass möglicherweise ans dem Gefäss 2 verschüttetes Gut weggeblasen werden kann. Es ist dabei als vorteilhaft anzusehen. wenn man das Zuleitungsrohr tangential in das Gehäuse 5 einmünden lässt. Das Gas kann danach zwischen den AS-änden des Gehäuses und des Gefässes 2 hindurch hinaufströmen, um dort über den Rand des Gefässes 2 hinüber von einer vom Gehäuse 5 aus gehenden Leitung 7 abgeführt zu werden.
Ein ringförmiger, nach unten in das Gefäss 2 ragender Gehäuseteil 8 zwingt das Gas, eine gewisse Strecke im obern Teil des Gefässes 2 zurückzulegen.
Strömt jetzt dreh die Wirkung der Schwerkraft körniges Gut 9 durch das Zuleitungsrohr 1 in das Gefäss und wird das Gefäss 2 mittels des Sehwingungserzeugers 3 in senkrechte Schwingung versetzt, so füllt sieh das Gefäss 2 mit diesem Gut, wobei dem in das Gefäss gelangten Gut durch die Schwin gng eine durch die Pfeile 13 gezeichnete Zirkulationsströmung aufgezwungen wird. Um diese Wirbelschicht zu erreichen, kann die Periode und Amplitude der Schwingung in weitem Bereich variiert werden. Für trokkenen Sand mit einer mittleren Korngrösse von 200 6 ist z.
B. eine Periode von 75 Hz und eine Amplitude von etwa 1 mm geeignet. Wird anschliessend durch die Leitung 6 Gas heran geführt, so wird das Gas gezwungen, wenigstens durch die oberste Schicht der vom körnigen Gut im Gefäss gebildeten wirbelnden Masse zu strömen. Ist die Geschwindigkeit des Gases hoch genug, so wird dabei das körnige Gut kontinuierlich mitgerissen und durch die Leitung 7 abgeführt. Die Menge mitgerissenes Gut lässt sich durch eine Änderung der Amplitude und/oder Frequenz der Schwingung regulieren. Schwingt das Gefäss nicht, so wird kein Gut mitgerissen, nachdem sich das Gas einen Weg durch das Gut freigemacht hat. Der Zufluss des Gutes aus dem Rohr 1 hört dann auf.
Steigert man die Amplitude undloder Frequenz immer mehr, so wird letzten Endes das Gas den zugeführten
Feststoff nicht mehr mitreissen können, wo durch Verstopfungen auftreten können. Zwi- schen diesen äussersten Werten ist jedoch eine einfache Regelung möglich.
Die Gesehwindigkeit, mit der das Gas zu geleitet wird, kann zwischen weiten Grenzen schwanken, solange sie wenigstens zur Weg führung des körnigen Gutes ausreicht. Bei hohen Zuleitungsgesehwindigkeiten des Gases ist es vorteilhaft, sowohl das Zuleitungsrohr 6 als das Abführungsrohr 7 tangential an das
Gehäuse 5 bzw. an den Raum innerhalb des
Ringes 8 anzuschliessen. Bei sehr hohen Gas zuleitungsgesehwindigkeiten macht sich die Ge fahr geltend, dass Gas durch das als Standrohr wirkende Zuleitungsrohr 1 entweichen kann.
Diese Gefahr lässt sieh vermeiden, wenn man dieses Rohr ziemlich tief in die im Schwin gungsgefäss befindliche wirbelnde Masse hin einsteckt.
Stellt sich dem Druck der aus körnigen
Feststoffen bestehenden Säule in dem Zulei tungsrohr 1 zufolge eine zu dichte Anhäu fung der Körner im Gefäss 2 ein, wodurch es schwer hält, die Wirbelschicht im Gefäss aufrechtzuerhalten, so lässt sieh diese Schwie rigkeit in einfacher Weise beheben, indem man im untern Ende des Zuleitungsrohres wenig stens örtlich das Gut zum Wirbeln bringt.
Als Mittel dafür kann die in dem Rohr 1 angebrachte Vorrichtung dienen. Diese um fasst einen ringförmigen Körper 10 im Rohr 1 nahe seinem untern Ende, durch den das
Rohr 1 örtlich verengt ist. Unter dieser Ver engung mündet ein Rohr 11 in das Rohr 1, durch das ein Gas eingeblasen werden kann.
Die Geschwindigkeit dieses Gases ist derart, dass sich an der eingeengten Stelle 12 im Rohr
1 eine Wirbelschicht entwickelt. Es zeigt sich, dass damit die Gefahr einer kompakten An häufung von Feststoffen in dem Gefäss 2 völlig behoben werden kann.
Es wird einleuchten, dass viele Variationen an der beschriebenen Vorrichtung vorgenom men werden können. So kann z. B. das Schwingungsgefäss in waagrechtem Schnitt eine reehtwinklige Form haben. Zudem können die Gefässwände zu verschiedenen Höhen je eine andere Neigung haben.
Liegt die Möglichkeit vor, dass die Schwin- gung des Gefässes 2 auf das Zuleitungsrohr 1 übertragen wird, was schon aus energetischen Gründen zu vermeiden ist, so kann die Verengung 12 des Zuleitungsrohres 1 von nach teil sein, da dadurch im Rohr eine aufwärtsgerichtete Zirkulationsströmung induziert wird.