Verfahren zum dosierten Fördern von pulverförmigem Material aus einem Behälter und Einrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum dosierten Fördern von pulverförmigem Material aus einem Behälter und eine Einrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens. Diese Aufgabe stellt sich insbesondere bei Öl-Kesselfeuerungen und zwar in folgendem Zusammenhang:
Es ist bekannt, dass jedes Heizöl einen gewissen Anteil Schwefel enthält, der sich je nach Qualität zwischen etwa 0,5-5 Gewichtsprozenten bewegt. Bei der Verbrennung des Öles bildet dieser Schwefel SO3 und Sol,, welches seinerseits mit dem immer vorhandenen HO Schwefelsäure H2504 und schweflige Säure HL4SOV bildet.
Falls die Temperatur an irgendeiner von den Abgasen bestrichenen Stelle unter den Taupunkt dieser Säuren sinkt, so kondensieren diese und rufen schwere Korrosionserscheinungen an die sen n Stellen hervor. Ein taugliches Mittel zur Be- kämpfung dieser Säurekorrosionen ist das Einbringen von stark basisch reagierendem Material in dem Feuerraum. So hat sich insbesondere die Zugabe von Magnesiumoxyd MgO in Form von Magnesitpulver bei der Verbrennung bewährt. Statt den erwähnten Säuren bildet sich dann das trockene und durchaus harmlose Magnesiumsulfat MgSO4. Nebst der bezweckten Verhinderung der Säurebildung bietet diese Massnahme noch weitere Vorteile.
So braucht bei der Temperatur der Abgase keine Rücksicht auf den Säuretaupunkt mehr genommen zu werden; die minimalen Rauchgastemperaturen können herabgesetzt werden, was eine Verbesserung des Anlagenwirkungsgrades bedeutet. Ausserdem erhält der anfallende Russ eine trockene und pulvrige Form, so dass er sich leicht mittels Pressluft entfernen lässt. Voraussetzung für eine erfolgreiche Bekämpfung der Säurebildung mittels Magnesitpulver ist allerdings dessen fein und gleichmässig verteilte Förderung in den Brennraum. Auch eine zuverlässige Dosierung der Fördermenge ist wichtig, da die Säurebildung zwar vollständig unterdrückt werden soll, eine zu reichliche Förderung aber aus wirtschaftlichen Gründen zu vermeiden ist.
Es sind bereits Verfahren und Einrichtungen für den genannten Zweck bekannt, doch haben alle mit der Tatsache zu kämpfen, dass es sich bei dem zu fördernden Material um ein äusserst feines und hartes Pulver handelt, das sehr stark zu Brückenbildung und Festsitzen in der Fördereinrichtung neigt. Infolge dieser Eigenschaften ist die zuverlässige Förderung des erwähnten pulverförmigen Materials und damit die erwähnte sehr zweckmässige Methode der Verhinderung von Säurekorrosionen in der praktischen Anwendung immer wieder auf beträchtliche Schwierigkeiten gestossen. So haben sich unter anderem Fördereinrichtungen mit Rüttelantrieb oder Förderschnecke nicht als genügend zuverlässig erwiesen.
Die Erfindung bezweckt nun die Lösung dieser fördertechnischen Aufgabe, insbesondere im Hinblick auf das Einbringen von basisch reagierendem Material in einen Brennraum. Das erfindungsgemässe Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass das Material auf dem Boden des Behälters in Bewegung gehalten wird, so dass es im freien Fall durch eine im Boden vorhandene öffnung in den Eintrittsstutzen einer Injektordüse rieseln kann, aus dessen unterer Mündung es durch einen Luftstrom mitgerissen und weiterbefördert wird.
Das Kennzeichen der erfindungsgemässen Einrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens besteht in einem Vorratsbehälter, dessen Boden eine Öffnung aufweist, ferner in den Boden mindestens in der Umgebung der öffnung bestreichenden Rührmitteln und einer mittels Luft oder Gas betriebenen Injektordüse, deren Material-Eintrittsstutzen lotrecht nach unten an die Öffnung anschliesst.
Ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Einrichtung ist in den Zeichnungen wiedergegeben und soll nachstehend näher erläutert werden.
Fig. 1 ist ein vertikaler Schnitt durch die Fördereinrichtung;
Fig. 2 eine teilweise entlang der Linie A-A in Fig. 1 geschnittene Vorderansicht, und
Fig. 3 zeigt in einem grösseren Masstab ein Konstruktionsdetail der Einrichtung in Draufsicht.
Auf dem Gehäuse 1 eines 'Ölbrenners ist der Stützrahmen 2 aufgesetzt, der den zylindrischen Vor ratsb eh älter 3 für das zu fördernde pulverförmige Material trägt. Der Behälter 3 setzt sich zusammen aus dem Boden 4, der Seitenwand 5 und dem Dekkel 6, welcher durch Schliesser 7 unter Zwischenlage eines Dichtungsringes 8 luftdicht auf den oberen Rand der Seitenwand 5 gedrückt wird. Auf dem Boden 4 liegt ein propellerförmiges Rührorgan auf, bestehend aus der Nabe 14, von der vier abgewinkelte Flügel 17 radial abstehen. Das Rührorgan wird vom Elektromotor 10 über das Untersetzungsgetriebe
11, die Welle 13 und den Keil 15 in langsame Drehung versetzt. Die aus Motor 10 und Getriebe 11 gebildete Einheit ist mittels des Flansches 12 am Behälterboden 4 befestigt, und die Welle 13 gegen über dem letzteren durch den Dichtungsring 16 abgedichtet.
Dank dem insbesondere aus Fig. 2 hervorgehenden abgewinkelten Querschnitt der Flügel
17 und an deren Enden angesetzten Scharrbleche 18 wird bei rotierendem Rührorgan der Materialvorrat im Behälter in Bodennähe ständig in Bewegung gehalten, wobei die über dem Rührorgan an der Behälterwand befestigten Staubleche 9 ein Mitdrehen des ganzen Materialsvorrates verhindern.
Zur Dosierung der Fördermenge ist eine Vorrichtung 19 vorgesehen, welche in Fig. 3 in einem grösseren Masstab dargestellt ist. Eine bündig mit der Bodenoberfläche in den Boden 4 eingelassene Platte
191 weist einen Längsschlitz 192 auf, in welchem ein Schieber 193 in Pfeilrichtung verschiebbar angeordnet ist, so dass letzterer und die Platte 191 eine Öffnung 20 von veränderbarem Querschnitt begrenzen. Die Verstellung des Schiebers 193 bzw. des Öffnungsquerschnittes kann von ausserhalb des Vorratsbehälters 3 erfolgen, indem die Platte 191 und der Schieber 193 durch die Wand 5 herausragen und über die Einstellschraube 194 mit Gegenmutter 195 miteinander verbunden sind. Die Schraube 194 sitzt in einem Gewinde des Schiebers 193 und ist in der Platte 191 drehbar, jedoch nicht längsverschieblich verankert.
Dank dem besonderen, schwalbenschwanz ähnlichen Querschnitt des Schlitzes 192 und der entsprechenden Ausbildung des Endes des Schiebers 193 ist die Öffnung 20 durch eine scharfe Kante begrenzt und weicht nach unten allseitig zurück. Die Fortsetzung der Öffnung bildet eine Bohrung 21 im Behälterboden 4.
Unterhalb der Bohrung 21 schliesst an diese der vertikale Eintrittsstutzen 22 einer Injektordüse an, durch deren Mantel 23 in Pfeilrichtung ein Druckluftstrom geführt wird. Die Fortsetzung des Förderweges bildet ein Rohr 26, das mittels des Flansches 25 am Gehäuse 1 befestigt ist und in weitem Bogen nach dem Brennraum führt. Die einander zugekehrten Enden des Mantels 23 und des Rohres 26 sind mit auslaufender Wandstärke ausgebildet und durch ein Schlauchstück 24 verbunden. Die Wirkungsweise der beschriebenen Einrichtung ist fol gene:
Aus dem Vorratsbehälter 3 kann das zu fördernde pulverförmige Material durch die im Boden vorhandene Öffnung 20 rieseln, wobei die Fördermenge durch den einstellbaren Querschnitt dieser Öffnung bestimmt wird.
Da der Materialvorrat über dem Behälterboden durch das Rührorgan in ständiger Bewegung gehalten wird, so ist eine Brückenbildung des Pulvers über der Öffnung 20 ausgeschlossen. Das Ausfliessen des Materials durch die Öffnung 20 wird nur jeweils beim Vorübergehen eines Flügels 17 kurzzeitig unterbrochen, im übrigen aber andauernd und äusserst zuverlässig in Gang gehalten. Die Drehzahl des Rührorgans ist natürlich nicht kritisch, eine relativ langsame Drehbewegung von beispielsweise 20 bis 25 U/min. hat sich als zweckmässig erwiesen. Das Fördergut gelangt somit im freien Fall durch die Öffnung 20 bzw. die Bohrung 21 in den Eintrittsstutzen 22 der Injektordüse, und an dessen unterer Mündung wird es von der vorbeiströmenden Ventilatorluft mitgerissen und durch das Rohr 26 in den Brennraum in unmittelbare Nähe der Flamme befördert.
Der zur Förderung des Pulvers und dessen Zerstäubung im Brennraum erforderliche Luftdruck von etwa 30 bis 40 mmWS lässt sich in vielen Fällen vom Gebläse für die Verbrennungsluft abzweigen.
Wo diese Lösung nicht gangbar ist, kann ein kleines, vom Motor 10 angetriebenes Gebläse vorgesehen werden, welches sodann die Förderluft für die Injektordüse liefert. Der Dichtungsring 8 sorgt für einen luftdichten Abschluss des Vorratsbehälters, damit sich der Überdruck im Düsenmantel nicht aufwärts durch die Öffnung 20 und allfällige Leckstellen zwischen Behälterdeckel 6 und der Seitenwand 5 nach aussen ausgleicht.
Die beschriebene Einrichtung ermöglicht eine äusserst zuverlässige und genau dosierte Förderung von pulverförmigem Material. Es ist darauf Bedacht genommen worden, dass sich das Fördergut auf seinem Weg an keiner Stelle ansetzen und zu Verstopfungserscheinungen führen kann. Wird für das Schlauchstück 24 ein durchsichtiges Material gewählt, so lässt sich an dieser Stelle das Durchströmen des Födergutes beobachten. Die Erfindung ermöglicht insbesondere den praktischen Einsatz der eingangs erwähnten Methode zur Verhinderung der Säurebildung bei Ölbrennern durch Zugabe von basisch reagierendem Material in den Brennraum. Dadurch kann in vielen Fällen, wo bisher wegen dem geringeren Schwefelgehalt Leichtöl verfeuert wurde, Mitteloder Schweröl verwendet werden, womit beträchtliche Einsparungen verbunden sind.