DD263108A5

DD263108A5 - Vorrichtung zum dosieren pulverfoermiger stoffe

Info

Publication number: DD263108A5
Application number: DD87299965A
Authority: DD
Inventors: Radomir Andonov
Original assignee: Paul Wurth S.A.,Lu
Priority date: 1986-02-19
Filing date: 1987-02-17
Publication date: 1988-12-21
Also published as: EP0233624A2; EP0233624A3; JPS62249015A; PL264164A1; LU86311A1; BR8701033A; ZA87956B; AU6901987A

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Dosieren pulverfoermiger Stoffe beim Einspritzen von dosierten Mengen fester Brennstoffe in einen Schachtofen. Die Vorrichtung umfasst einen zylindrischen Rohrstutzen in Verbindung mit einem Vorratsbehaelter fuer pulverfoermige Stoffe und mit einer Druckgas-Zufuehrung. Der Rohrstutzen weist mindestens eine Austrittsoeffnung und eine innere Auskleidung, koaxial zu dem Rohrstutzen und in Kontakt mit diesem auf und umfasst eine Oeffnung, die durch Verschiebung der Auskleidung zusammen mit der Oeffnung einen mehr oder weniger grossen Durchlass bilden kann. Die Vorrichtung ist dort anwendbar, wo ein pneumatischer Strom gebildet oder der Durchsatz eines pneumatischen Stromes geregelt werden soll. Fig. 1

Description

Hierzu 2 Seiten Zeichnungen

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Dosieren pulverförmiger Stoffe mit einem zylindrischen Rohrstutzen in Verbindung mit einem Vorratsbehälterfür pulverförmige Stoffe und einer Druckgasleitung, insbesondere eine Einspritzvorrichtung dosierter Mengen fester Brennstoffe in einem'Schachtofen.

Charakteristik des bekannten Standes der Technik

Eine Vorrichtung dieser Art ist bereits in der GB-PS 2086553 beschrieben. Das eigentliche Dosiersystem wird gemäß GB-PS in einem Rohr angeordnet, das mit einem oder mehreren Einlaß-Schlitzen für die pulverförmigen Stoffe ausgestattet ist, die ihrerseits den Rohrstutzen diametral durchdringen. Die Einlaß-Schlitze werden in veränderlicher Art und Weise durch die Drehung einer zum Rohr koaxialer Hülse abgedeckt, die ebenfalls Schlitze aufweist, die denen des Rohres entsprechen. Diese Vorrichtung weist den Nachteil auf, daß der Strom der pulverförmige Stoffe an der Stelle des Eindringens durch die Dosierungsschlitze in das Rohr eine Abweichung vom rechten Winkel erfährt, was die Abnutzung durch Abrieb-Wirkungen beschleunigt und die Risiken einer Pfropfen-Bildung erhöht. Ein anderer Nachteil ist der diametrale Durchgang des Rohres durch den Rohrstutzen, was die Passage des pulverförmigen Stoffes behindert.

Ziel der Erfindung

Das Ziel der Erfindung ist es, eine Vorrichtung zum Dosieren pulverförmiger Stoffe zur Anwendung zu bringen, die eine hohe Funktionsgenaugkeit aufweist.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Dosieren pulverförmiger Stoffe mit einem zylindrischen Rohrstutzen in Verbindung mit einem Vorratsbehälter für pulverförmiger Stoffe und einer Druckgasleitung, insbesondere eine Einspritzvorrichutng dosierter Mengen fester Brennstoffe in einen Schachtofen zu schaffen, die eine genaue Regelung des Durchsatzes der Stoffe in einer pneumatischen Leitung ermöglicht.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß die Wandung des Rohrstutzens mindestens eine Austrittsöffnung in Verbindung mit einem äußeren Ableitungsrohr aufweist, wobei mindestens eine innere Auskleidung vorgesehen ist, die koaxial zum Rohrstutzen und in Kontakt mit diesem ist. Die genannte Auskleidung weist dafür mindestens eine Öffnung auf. Äußere

Mittel sind vorgesehen, um die Auskleidung in bezug auf den Rohrstutzen in der Weise zu verschieben, daß die Öffnung oder die Öffnungen der Auskleidung vor der oder den Austrittsöffnungen versetzt werden.

Die Austrittsöffnung besitzt vorzugsweise eine längliche Form, während die Öffnung der Auskleidung vorzugsweise eine Pfeilform aufweist, die in der Richtung der Verschiebung der Auskleidung orientiert ist.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform sind die längsverlaufende Achse der länglichen Austrittsöffnung an der Erzeugenden des Rohrstutzens und die Öffnung in Pfeilform in der kreisförmigen Richtung der Auskleidung orientiert, wobei deren Verschiebung in eine Drehbewegung erfolgt.

Gemäß einer anderen vorteilhaften Ausführungsform sind die längsverlaufende Achse der länglichen Austrittsöffnungen in der kreisförmigen Richtung des Rohrstutzens orientiert und die Öffnung in Pfeilform gemäß der Erzeugenden der Auskleidung orientiert, während deren Verschiebung eine Bewegung in axialer Richtung darstellt. Es ist im Sinne der Erfindung, daß die Öffnung in Pfeilform in einem Teil in Form eines Tellers angeordnet ist, der seinerseits auf der Auskleidung befestigt ist.

Es ist eine Ausbildung der Erfindung, daß die längliche Austrittsöffnung in einem abnehmbaren Teil angeordnet ist, das seinerseits an der Wandung des Rohrstutzens befestigt ist.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist eine Selbstreinigungs-Vorrichtung, die einen Zapfen aufweist, der an der Seite der länglichen Austrittsöffnung bzw. Einmündung in der Achse der Verschiebung der Öffnung in Pfeilform angeordnet ist und

radial in diese eindringt angeordnet. f

Dieser Zapfen weist einen zugespitzten, dreieckigen Querschnitt auf, dessen Spitze zu der Spitze der Öffnung in Pfeilform hin gerichtet ist. Die Verschmutzungen oder Krusten, die sich in der Spitze der Öffnung in Pfeilform bilden können, sind daher durch Verschiebung der Auskleidung in der Weise zu entfernen, daß die Spitze der Öffnung in Pfeilform gegen den Zapfen zurückgeführt wird.

Es ist im weiteren Sinne der Erfindung, daß das äußere Ableitungsrohr in eine konische, konvergente Mischungskammer einmündet, in die ein pneumatisches Antriebsmedium für die pTalverförmigen Stoffe eingeleitet wird, und zwar durch die Einmündung und die Öffnung.

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung soll anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert werden. In der zugehörigen Zeichnung zeigen:

Fig. 1: die Dosiervorrichtung im Schnitt; Fig. 2: eine Draufsicht der Vorrichtung von Fig. 1;

Fig. 3 a: die vergrößerten Ansichten der Vorrichtung senkrecht im Schnitt;

Fig. 3 b: die Gesamtansicht des Teiles der Vorrichtung nach Fig. 3 a, dereine Öffnung in Pfeilform aufweist; -Fig.4a: die vergrößerten Ansichten der Vorrichtung senkrecht im Schnitt; Fig.4b: die Gesamtansicht des Teiles des Rohrstutzens, der eine längliche Öffnung aufweist; Fig.5a,5b,5c: die Funktionsweise des Dosiersystems durch Drehung der Verkleidung.

Die in den Figuren 1 und 2 dargestellte Dosiervorrichtung umfaßt einen zylindrischen Rohrstutzen 10, andern beiderseits Flansche 12; 14 vorgesehen sind. Dieser Rohrstutzen 10 ist über den Flansch 12 mit einem nicht dargestellten Vorratsbehälter verbunden, der pulverförmige Stoffe, beispielsweise Kohlenstaub enhält, wie er als Brennstoff für die Einspritzung in einen Schachtofen verwendet wird. Der Flansch 14 dient zur Befestigung einer Schließplatte 16, die mit einer axialen Öffnung 18 für den Eintritt eines Druckgases in den Rohrstutzen 10 versehen ist, wodurch eine gewisse Fluidität des aus dem Vorratsbehälter in den Rohrstutzen 10fallenden pulverförmigen Stoffes gewährleistet werden soll. Das Eindringen des Druckgases in den Rohrstutzen 10 erfolgt über eine Trennplatte 20, die für das Gas porös ist, aber den pulverförmigen Stoff zurückhält. Der Rohrstutzen 10 umfaßt eine seitliche Austrittsöffnung 22, die entweder direkt in seiner Wandung oder vorzugsweise in einem auswechselbaren, getrennten Teil 24 vorgesehen ist.

Diese Öffnung 22, die nachfolgend noch im Detail erläutert wird, mündet in ein Ableitungsrohr 26 ein, das radial an dem Rohrstutzen 10 befestigt ist. Dieses Rohr 26 mündet wiederum in eine konische, konvergente Mischungskammer 28 ein, in die durch eine seitliche Öffnung 30 ein Antriebsmedium, wie Druckluft, eingeführt wird, um den pulverförmigen Stoff zum Ortseiner Verwendung, im vorliegenden Fall zu einem Schachtofen zu befördern.

Im Inneren des Rohrstutzens 10 befinden sich eine zylindrische Auskleidung 32, koaxial zum Rohrstutzen 10 und in der Höhe der Einmündung 22 einer Öffnung 34, deren Zusammenwirken mit der Einmündung 22 im Detail nachfolgend erläutert wird. Die Öffnung 34 kann direkt in der Auskleidung 32 angebracht werden, oder vorzugsweise, wie in der Figur dargestellt, in einem Teil 36 in Form eines Tellers, der an dieser Stelle an der Auskleidung 32 befestigt ist. Dieser Teller 36 kann zum Inneren des Rohrstutzens 10 hin in Richtung zur Eintrittsöffnung 18 für das Druckgas durch ein gekrümmtes Rohr 38 verlängert werden, um den pulverförmigen Stoff zum Ausgang zu führen.

Die Vorrichtung umfaßt ebenfalls an sich bekannte Mittel zum Drehen der Auskleidung 32 um ihre Achse herum und in bezug auf den Rohrstutzen 10. Diese Mittel können beispielsweise, wie in Figur 1 dargestellt, aus einem Zylinder 40 gebildet werden, der sich in einem an der Außenwand des Rohrstutzens 10 befestigten Gehäuse 42 befindet, wobei dieser Zylinder seinerseits unter der Einwirkung geeigneter Mittel, wie einem Elektromotor44, um seine Achse beweglich ist. Der Zylinder 40 besitzt auf seiner an den Rohrstutzen 10 angrenzenden Fläche einen radialen Schlitz, in dem ein Zapfen 46 angeordnet ist, der durch den Rohrstutzen 10 hindurchgeht und an der Auskleidung 32 befestigt ist. Demzufolge bewirkt eine Drehung des Zylinders 40 um seine Achse durch Gleiten des Zapfens 46 in dem radialen Schlitz des Zylinders 40 eine Drehung der Auskleidung 32 um deren Achse. Die Figur 3a zeigt eine vergrößerte Ansicht des Tellers 36, der an der Auskleidung 32 in der Weise befestigt ist, daß sich seine Vertiefung zum Inneren dieser Auskleidung 32 hinrichtet. Dieser Teller 36 besitzt, wie in Figur 3 b dargestellt, eine Öffnung 34 in Pfeilform, um den Durchgang des pulverförmigen Stoffes zu ermöglichen. Bei dem dargestellten Beispiel ist dieser Pfeil in kreisförmiger Richtung orientiert, das heißt, senkrecht in bezug auf die Erzeugende der Auskleidung 32. Die zwei Pfeile beiderseits des Tellers 36 in Figur 3b veranschaulichen die Möglichkeit der Drehung diese Auskleidung 32. Die Figur4a zeigt in Vergrößerung das an dem Rohrstutzen 10 befestigte Teil 24, welches eine Austrittsöffnung 22 aufweist, die dazu bestimmt ist, mit der Öffnung 34 zusammenzuwirken. Diese Öffnung bzw. Einmündung 22 besitzt auf der inneren Fläche des Teiles 24 die Form eines verlängerten Spaltes, der, indem er durch das Teil 24 hindurchgeht, nach und nach eine kreisförmige Gestalt annimmt, um sich dann auf der äußeren Fläche völlig dem Querschnitt des Ableitungsrohres 26 anzupassen. In dem dargestellten Beispiel ist die längliche Öffnung bzw. Einmündung 22 in der Weise orientiert, daß ihre längsverlaufende Achse etwa parallel zur Erzeugenden des Rohrstutzens 10 liegt, daß heißt, senkrecht zur Achse der Öffnung 34 in Pfeilform der Auskleidung 32.

Das Teil 24 umfaßt gleichfalls einen Zapfen 40, der an der Seite der länglichen Öffnung bzw. Einmündung 22 in der Achse der Öffnung 34 in Pfeilform angeordnet ist und radial in diese eindringt. Dieser Zapfen besitzt einen zugespitzten, dreieckigen Querschnitt, wie in Figur 4b gezeigt.

Die Figuren 5a, 5 b und 5c, die teilweise Überlagerungen der Figuren 3 b und 4b darstellen, zeigen das Zusammenwirken zwischen dem Spalt 22 und der beweglichen Öffnung 34 der Auskleidung 32 hinsichtlich der Bildung einer Passage mit variablem Querschnitt, die den Austritt von dosierten Mengen pulverförmiger Stoffe in das Ableitungsrohr 26 ermöglicht. Die Figur 5a entspricht der geschlossenen Position, bei der sich die Öffnung 34 in Pfeilform völlig außerhalb der Einmündung 22 befindet. Eine Drehung der Auskleidung 32 ermöglicht die Annäherung der Öffnung 34 in Pfeilform mit der Einmündung 22, und ausgehend von dem Moment, wo die Einmündung 22 und die Öffnung 34 übereinanderliegen, wie in Figur 5b dargestellt ist, bestimmen ihre gemeinsamen Flächen den Querschnitt für die Passage des pulverförmigen Stoffes. Die Fortsetzung der Drehbewegung der Auskleidung 32 vergrößert allmählich die Oberfläche dieses Querschnittes für die Passage bis zur Position der maximalen Öffnung, wie sie in Figur 5c dargestellt ist. Wie ebenfalls in dieser Figur gezeigt, entspricht die Länge der länglichen Einmündung 22 genau der maximalen Breite der Öffnung 34 in Pfeilform.

Die Dosiervorrichtung umfaßt ebenfalls eine Selbstreinigungs-Vorrichtung, die das Entfernen von Verschmutzungen in dem Durchgang ermöglicht. Wenn der Passage-Querschnitt nämlich relativ klein ist, wie in Figur 5 b gezeigt, so kann dieser Durchgang von einem Teilchen-Agglomerat oder von einem unzureichend zerkleinerten größeren Teilchen blockiert werden. Ein derartiges Teilchen, das in dem Durchgang blockiert ist, kann durch Abscheren zwischen den Kanten der Spitze der Öffnung 34 und der Kante der Einmündung 22 durch eine Drehung der Auskleidung 32 in Richtung des Schließens zerbrochen werden, das heißt, durch Verschieben der Öffnung 34 nach rechts in bezug auf die Einmündung 22 in Figur 5 b. Wenn diese Operation eine vollständige Befreiung des Durchganges nicht ermöglicht, was zum Beispiel aus der Tatsache resultiert, daß ein Teilchen blockiert in der Spitze selbst verschmutzt ist, so wird die Auskleidung 32 über die Schließposition hinaus gedreht, bis der Zapfen 40 den in der Spitze der Öffnung 34 verkeilten Rückstand zerdrückt hat. Nach dieser Operation erfolgt dann eine Drehung der Auskleidung 32 in umgekehrter Richtung, das heißt, in Richtung des Öffnens, um den Durchgang für die zuvor zerkleinerten Partikel zu öffnen. Wenn der Durchgang trotzdem noch blockiert bleibt, so kann der beschriebene Vorgang wiederholt werden. Es ist festzustellen, daß dieser Arbeitsgang der Befreiung des Durchganges automatisch unter der Wirkung von Durchfluß-Detektoren durchgeführt werden kann, die sich stromabwärts von der Dosiervorrichtung befinden. Sobald diese Detektoren einen anormalen Abfall des Durchsatzes oder einen totalen Stillstand des Durchganges an pulverförmigen Stoffen anzeigen, tritt der Motor 44 automatisch in Aktion und bewegt die Auskleidung 32 in Richtung des Schließens, um die Spitze der Öffnung 34 in Pfeilform mit Hilfe des Zapfens 40 zu reinigen.

Es ist möglich, die Vorrichtung in der Weise zu modifizieren, daß die Veränderung des Querschnittes für den Durchgang des pulverförmigen Stoffes, das heißt, dessen Dosierung, durch axiales Gleiten der Auskleidung 32 anstelle von deren Drehbewegung, wie bei der oben beschriebenen Ausführungsform, erfolgt. Zu diesem Zweck müßte die Öffnung 34 in Pfeilform in Richtung der Erzeugenden der Auskleidung 32 orientiert sein, während die längliche Öffnung bzw. Einmündung 22 in kreisförmiger Richtung des Rohrstutzens 10 orientiert sein müßte.

Es ist ebenfalls möglich, in einem einzigen Rohrstutzen 10 mehrere Dosierstellen, wie in den Figuren 3 bis 5 dargestellt, vorzusehen, die entweder kreisförmig um den Rohrstutzen herum verteilt sind oder längs der Erzeugenden in Richtung der Höhe. Alle diese Dosierstellen wurden dann gleichzeitig und synchron durch die Verschiebung der Auskleidung 32 betätigt werden. Es ist ebenfalls möglich, in dem gleichen Rohrstutzen 10 mehrere Dosierstellen mit Hilfe von mehreren gegenüberliegenden, koaxial beweglichen Auskleidung anzuordnen. Jede dieser Auskleidungen könnte in diesem Fall mit einer unabhängigen Antriebsvorrichtung verbunden werden, um die verschiedenen Durchgangsquerschnitte für den pulverförmigen Stoff unabhängig voneinander zu regeln.

Die Erfindung ist nicht auf die besondere Form der Dosieröffnungen, insbesondere auf die bevorzugte Pfeilform der Auskleidungs-Öffnung, eingeschränkt. Diese Öffnung kann insbesondere einen kreisförmigen Querschnitt oder andere Formen gemäß der Anwendung besitzen, für die die Dosiervorrichtung bestimmt ist.

In diesem Zusammenhang bleibt zu unterstreichen, daß die oben beschriebene Vorrichtung nicht nur für die Bildung eines Stromes zum pneumatischen Transport von pulverförmigen Stoffen verwendet werden kann. Sie kann ebenfalls bei der Regelung des Durchsatzes eines pneumatischen Stromes Anwendung finden und ist zu diesem Zweck in einer Leitung für den pneumatischen Transport angeordnet. In diesem Fall sind ihre Funktionen mit denen eines Regelventils vergleichbar.

Claims

1. Vorrichtung zum Dosieren pulverförmiger Stoffe, die einen zylindrischen Rohrstutzen in Verbindung mit einem Vorratsbehälter für pulverförmige Stoffe und mit einer Druckgas-Leitung aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Wandung des Rohrstutzens (10) mindestens eine Austrittsöffung (22) in Verbindung mit einem äußeren Ableitungsrohr (26) aufweist, dadurch, daß mindestens eine innere Auskleidung (32) vorgesehen ist, welche koaxial zum Rohrstutzen (10) und in Kontakt mit diesem ist, wobei die Auskleidung (32) eine Öffnung (34) aufweist und äußere Mittel vorgesehen sind, um die Auskleidung (32) bezogen auf den Rohrstutzen (10) in der Weise zu verschieben, daß die Öffnung (34) oder die Öffnungen (34) der Auskleidung vor der oder den Austrittsöffnungen (22) versetzt sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Austrittsöffnung (22) eine längliche Form besitzt, und die Öffnung (34) der Auskleidung (32) eine Pfeilform aufweist, die in der Richtung der Verschiebung der Auskleidung (32) orientiert ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die längsverlaufende Achse der länglichen Austrittsöffnung (22) und entsprechend der Erzeugenden des Rohrstutzens (10) orientiert ist, wobei die Öffnung (34) mit der Pfeilform in der kreisförmigen Richtung der Auskleidung (32) orientiert ist und ihre Verschiebung eine Drehbewegung ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die längsverlaufende Achse der länglichen Austrittsöffnung (22) in der kreisförmigen Richtung des Rohrstutzens (10) orientiert ist und die Öffnung (34) in Pfeilform an der Erzeugenden der Auskleidung (32) orientiert ist, wobei deren Verschiebung eine Bewegung in axialer Richtung ist.

5. Vorrichtung nach den Ansprüchen 2; 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnung (34) in Pfeilform in einem Teil (36) In Form eines Tellers angeordnet ist, welche seinerseits auf der Auskleidung (32) befestigt ist.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2; 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß die längliche Austrittsöffnung (22) in einem abnehmbaren Teil (24) angeordnet ist, welcher seinerseits an der Wandung des Rotirstutzens (10) befestigt ist.

7. Vorrichtung nach irgendeinem der Ansprüche 2 bis 6, gekennzeichnet dadurch, daß eine Selbstreinigungs-Vorrichtung, bestehend aus einem Zapfen (40), der an der Seite der länglichen Austrittsöffnung (22) in der Achse der Verschiebung der Öffnung (34) in Pfeilform in diese radial eindringend angeordnet ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Zapfen (40) einen zugespitzten, dreieckigen Querschnitt aufweist, dessen Spitze zu der Spitze der Öffnung (34) in Pfeilform hin gerichtet ist.

9. Vorrichtung nach den Ansprüchen 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das äußere Ableitungsrohr (26) in eine konische, konvergente Mischungskammer (28) einmündend vorgesehen ist, in die ein pneumatisches Antriebsmedium durch die Einmündung (22) und die Öffnung (34) für die pulverförmigen Stoffe eingeleitet ist.