DE10158593A1 - Schleus-Einrichtung für Schüttgut - Google Patents
Schleus-Einrichtung für SchüttgutInfo
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Abstract
Eine Schleus-Einrichtung für Schüttgut (16) weist eine Schleuse (1) mit einem drehantreibbaren Rotor (7) auf, der mit mindestens einer Schleus-Kammer (11) versehen ist. Die Schleuse (1) weist einen Zulaufschacht (3) und einen an eine Förderleitung (15) angeschlossenen Auslaufschacht (4) auf. Der Innenraum (5) der Schleuse (1) ist an eine Leckgas-Leitung (21) angeschlossen, in der ein erstes Absperrorgan (22) angeordnet ist. Diesem nachgeordnet mündet eine Spülgas-Leitung (25) in die Leckgas-Leitung (21). Die Einleitung von Spülgas wird über ein weiteres Absperrorgan (26) gesteuert. Beide Absperrorgane (22, 26) werden über einen den Verstopfungszustand der Leckgas-Leitung (21) erfassenden Druckaufnehmer (28) gesteuert.
Description
- Die Erfindung betrifft eine Schleus-Einrichtung für Schüttgut.
- Derartige in der Praxis bekannte und übliche Schleus-Einrichtungen weisen eine meistens als Zellenrad-Schleuse ausgebildete Schleuse auf, die ein Gehäuse mit einem Zulaufschacht und einem Auslaufschacht aufweist. Im Innenraum des Gehäuses ist ein in der Regel als Zellenrad ausgebildeter Rotor angeordnet, der drehantreibbar ist und in den Zulaufschacht aufgegebenes Schüttgut mittels der Schleus-Kammern des Zellenrades vom Zulaufschacht über den Auslaufschacht in eine nachgeordnete Förderleitung schleust, wo das Schüttgut mittels strömenden Fördergases gefördert wird. Aufgrund des Spiels zwischen den Flügeln des Zellenrades und aufgrund der Tatsache, daß die Schleus-Kammern beim Rücklauf vom Auslaufschacht zum Zulaufschacht frei von Schüttgut sind, wird Fördergas von der Förderleitung durch die Schleuse in den Zulaufschacht gefördert. Dort führt es zu einer Fluidisierung des Schüttgutes mit der Folge, daß die Zufuhr des Schüttguts zum Zellenrad gestört wird. Um dies zu vermeiden, ist es üblich, den Innenraum des Gehäuses der Schleuse an eine Leckgas- Leitung anzuschließen, durch die das erwähnte Leckgas abgeführt wird. Je feinkörniger das Schüttgut ist, um so größer ist die Gefahr, daß mit dem Leckgas kleine Teile Schüttgut in die Leckgas-Leitung gelangen und diese mit der Zeit verstopfen. Besonders groß ist diese Gefahr also bei pulverförmigem Schüttgut. Auch bei fachgerechter Auslegung der Leckgas- Leitungen läßt sich dies nicht vermeiden.
- Derartige Verstopfungen können in den Eigenschaften des zu fördernden Schüttgutes liegen. Es kann sich aber auch um eine unzutreffende Auslegung der Leckgas-Leitung in Folge falscher Annahmen über die Leckgas- Mengen pro Zeiteinheit handeln. Es ist auch möglich, daß zuviel Schüttgut aufgrund von schlechtem Schüttgut-Austrag aus der Schleuse in die Leckgas-Leitung gelangt. Des weiteren kann die Art der Leitungsführung der Leckgas-Leitung zu einer erhöhten Verstopfungsgefahr führen, wenn beispielsweise die Leckgas-Leitung zu viele Bögen oder Schrägen aufweist. Ein Betrieb der Schleuse mittels eines Frequenz-Umrichters, also mit wechselnden Drehzahlen führt weiterhin auch zu unterschiedlichen Leckgas-Mengen pro Zeiteinheit und damit zu unterschiedlichen Strömungsgeschwindigkeiten in der Leckgas-Leitung, wodurch die Selbstreinigung der Leckgas-Leitung beeinträchtigt wird.
- Wenn die Leckgas-Leitung ganz oder in einem erheblichen Maße verstopft ist, führt dies wiederum zu einer Erhöhung des Drucks am Austritt der Leckgas-Leitung der Schleuse, was zur Konsequenz hat, daß das Leckgas in den Zulauf-Schacht strömt und zu den bereits erwähnten Störungen in der Zuführung des Schüttgutes führt.
- Zur Beseitigung der zuvor geschilderten Probleme ist es bereits bekannt geworden, einen Druckgas-Injektor an die Leckgas-Leitung anzuschließen. Ein solcher Injektor macht aber einen permanenten Betrieb notwendig, was zu einem hohen Energieverbrauch führt. Darüber hinaus ist der Wirkungsgrad solcher Injektoren schlecht. Weiterhin sind sie konstruktiv aufwendig und haben einen erheblichen Platzbedarf.
- Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schleus-Einrichtung mit einer Leckgas-Leitung so auszugestalten, daß die Beseitigung von Verstopfungen der Leckgas-Leitung mit einfachen Mitteln möglich ist.
- Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruches 1 gelöst. Der Kern der Erfindung liegt darin, daß jedesmal dann, wenn eine vollständige oder zumindest erhebliche Verstopfung der Leckgas-Leitung festgestellt wird, diese unmittelbar benachbart zur Schleuse mittels eines Absperrorgans verschlossen und dahinter mit Spülgas beaufschlagt wird. Diese Beaufschlagung kann in besonders einfacher Weise gemäß Anspruch 2 mittels eines weiteren Absperrorgans gesteuert werden.
- Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
- Weitere Merkmale, Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung dreier Ausführungsbeispiele anhand der Zeichnung. Es zeigt:
- Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel einer Schleus-Einrichtung nach der Erfindung mit einer Zellenrad-Schleuse,
- Fig. 2 ein gegenüber Fig. 1 nur geringfügig abgewandeltes zweites Ausführungsbeispiel und
- Fig. 3 ein ebenfalls gegenüber Fig. 1 nur geringfügig abgewandeltes drittes Ausführungsbeispiel.
- Die in der Zeichnung dargestellte Schleus-Einrichtung weist eine Zellenrad-Schleuse 1 mit einem Gehäuse 2 mit einem oberen Zulauf 3 und einem unteren Auslaufschacht 4 auf. Der Innenraum 5 des Gehäuses 2 wird durch eine kreiszylindrische Innenwand 6 begrenzt. Im Innenraum 5 ist ein einen Rotor bildendes Zellenrad 7 angeordnet, das eine konzentrisch zur Drehachse 8 angeordnete Nabe 9 aufweist, von der radial zur Drehachse 8 Stege bzw. Flügel 10 abstehen, wobei jeweils benachbarte Flügel 10 eine Schleus-Kammer 11 begrenzen. Das Zellenrad 7 ist mittels eines nicht dargestellten Motors in Drehrichtung 12 drehantreibbar, die in den dargestellten Beispielen im Gegenuhrzeigersinn gerichtet ist. Die Flügel 10 weisen gegenüber der Innenwand 6 ein geringes Spiel auf, d. h. zwischen den Flügeln 10 und der Innenwand 6 befinden sich schmale Spalte 13.
- Die Schleuse 1 ist mit ihrem Auslaufschacht 4 an einen Anschlußstutzen 14 einer Förderleitung 15 angeschlossen. Durch die Förderleitung 15 wird Schüttgut 16 in Förderrichtung 17 mittels eines strömenden Fördergases gefördert. Das Fördergas wird der Förderleitung 15 über eine Regel- Einrichtung 18 durch eine Fördergas-Zuführleitung 19 unter Druck zugeführt. Da das Fördergas mit einem gewissen Druck durch die Förderleitung 15 strömt, herrscht vom Auslaufschacht 4 zum Zulaufschacht 3 ein Druckgefälle. Demzufolge strömt zum einen durch die Spalte 13 Leckgas vom Auslaufschacht 4 in Richtung zum Zulaufschacht 3. Weiterhin fördert das Zellenrad 7 Schöpf-Gas vom Auslaufschacht 4 in Richtung zum Zulaufschacht 3, und zwar in dem - in der Zeichnung rechten - Bereich, in dem die Kammern 11 nach der Abgabe des Schüttguts 16 in den Auslaufschacht 4 frei von Schüttgut 16 sind, also Schöpf-Gas zurückfördern. Um zu verhindern, daß dieses Leckgas in den Zulaufschacht 3 gelangt, ist benachbart zum Zulaufschacht 3 auf der Seite der Innenwand 6, an der die Kammern 11 vom Auslaufschacht 4 zum Zulaufschacht 3 zurücklaufen, ein Leckgas- Stutzen 20 am Gehäuse 2 ausgebildet, über den der Innenraum 5 des Gehäuses 2 mit einer Leckgas-Leitung 21 verbunden ist. Soweit die Schleus- Einrichtung bis hierher beschrieben ist, ist sie in der Praxis allgemein üblich und bekannt.
- Unmittelbar benachbart zum Leckgas-Stutzen 20 ist ein erstes Absperrorgan 22 in der Leckgas-Leitung 21 angebracht, das mittels eines Antriebs 23 geöffnet oder geschlossen werden kann. In Strömungsrichtung 24 des Leckgases gesehen mündet hinter dem Absperrorgan 22 eine Spülgas- Leitung 25 in die Leckgas-Leitung 21. In der Spülgas-Leitung 25 ist ein zweites Absperrorgan 26 angeordnet, das mittels eines Antriebes 27 geöffnet oder geschlossen werden kann. Bei beiden Absperrorganen 22 und 26 kann es sich beispielsweise jeweils um einen Kugelhahn oder einen Schieber handeln.
- In dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 ist die Spülgas-Leitung 25 an die Fördergas-Zuführleitung 19 angeschlossen und zwar - bezogen auf die Strömungsrichtung 24 - vor der Regel-Einrichtung 18. Zwischen dem Gehäuse 2 und dem ersten Absperrorgan 22 ist ein Druckaufnehmer 28 angeordnet, der über eine Steuerleitung 29 mit dem Antrieb 23 des ersten Absperrorgans 22 und dem Antrieb 27 des zweiten Absperrorgans 26 verbunden ist. Bei dem Druckaufnehmer 28 kann es sich um einen einfachen Druckschalter handeln, der die Antriebe 23 bzw. 27 schaltet. Es kann sich aber auch um einen Druckaufnehmer handeln, der nur ein Signal abgibt, das in einer gesonderten, nicht dargestellten Steuerung oder in einer den Antrieben 23 bzw. 27 zugeordneten Steuerung in entsprechende Ansteuersignale für die Antriebe 23, 27 umgewandelt wird. Wenn der Druck in der Leckgas-Leitung 21 ein bestimmtes Maß überschreitet, dann wird - ausgehend von dem Druckaufnehmer 28 - das erste Absperrorgan 22 geschlossen und danach das zweite Absperrorgan 26 geöffnet mit der Folge, daß der Innenraum 5 der Schleuse 1 von der Leckgas-Leitung 21 abgeschlossen ist und andererseits Spülgas unter Druck in die Leckgas-Leitung 21 eintreten und durch diese in Strömungsrichtung 24 abströmen kann, wodurch die Leckgas-Leitung 21 wieder von Verstopfungen durch Schüttgut 16 befreit wird.
- Das Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 unterscheidet sich von dem nach Fig. 1 dadurch, daß der Druckaufnehmer 28 an die Förderleitung 15 angeschlossen ist und zwar - bezogen auf die Förderrichtung 17 - vor dem Anschlußstutzen 14. Die Spülgas-Leitung 25 mit dem zweiten Absperrorgan 26 ist an eine zentrale Druckgas-Versorgungsleitung 30 angeschlossen, an die beispielsweise eine Leitung auch zur Versorgung der nicht dargestellten Lager des Zellenrades 7 mit Sperrgas angeschlossen sein kann. Das Schließen des ersten Absperrorgans 22 und das nachfolgende Öffnen des zweiten Absperrorgans 26 erfolgt - ausgehend vom Druckaufnehmer 28 - aufgrund einer Druckänderung in der Förderleitung 15.
- Das Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 unterscheidet sich von dem nach Fig. 1 dadurch, daß der Zulaufschacht 3' durch einen diesen umgebenden kastenförmigen Leckgas-Sammler 31 hindurchgeführt ist. Dieser Leckgas- Sammler 31 umgibt den Zulaufschacht 3' gasdicht. An diesen Leckgas- Sammler 31 ist der Leckgas-Stutzen 20' angeschlossen und an diesen wiederum die Leckgas-Leitung 21. Ansonsten gilt auch hier die Beschreibung zu Fig. 1. Die Ausgestaltung mit dem Leckgas-Sammler 31 hat den Vorteil, daß das durch die Spalte 13 nicht nur in Drehrichtung 12, sondern auch entgegen der Drehrichtung 12 strömende Leckgas gesammelt und in die Leckgas-Leitung 21 abgeleitet wird.
- Da bei einer Verstopfung der Leckgas-Leitung 21 Fördergas in nennenswertem Maße vom Auslaufschacht 4 in den Zulaufschacht 3 strömt, wird dort das zu fördernde Schüttgut 16 fluidisiert mit der Folge, daß kein dichter Schüttgut-Strom in das Zellenrad 7 strömt und durch dieses vom Zulaufschacht 3 zum Auslaufschacht 4 geschleust wird. Dieser Effekt führt wiederum dazu, daß - verglichen mit einer ungestörten Leckgas- Abführung - eine geringere Menge Schüttgut 16 pro Zeiteinheit in die Förderleitung 15 geschleust wird, so daß dort der Druck des Fördergases abnimmt. Wenn ein solcher Druckabfall unter einen vorgegebenen Wert vom Druckaufnehmer 28 erfaßt wird, wird hierüber das erwähnte Schließen des ersten Absperrorgans 22 und das anschließende Öffnen des zweiten Absperrorgans 26 ausgelöst.
- Das geschilderte Verstopfen der Leckgas-Leitung 21 kann grundsätzlich bei allen Schüttgütern 16 auftreten und insbesondere bei pulverförmigen Schüttgütern. Als solche kommen beispielsweise in Betracht CTA-Pulver (Crued Terephtalic Acid Pulver = Roh-Terephtalsäure-Pulver), bei dem es sich um ein Vorprodukt für die Polyesterherstellung handelt. Es kann sich auch um PTA-Pulver (Purifed Terephtalic Acid Pulver = Rein-Terephtalsäure-Pulver) oder auch CIA-Pulver (Crued Isophtalic Acid Pulver = Roh- Isophtalsäure-Pulver) oder PIA-Pulver (Purifed Isophtalic Acid-Pulver = Rein-Isophtalsäure-Pulver) oder Polyolefin-Pulver handeln. Gleichermaßen kommen solche Verstopfungen von Leckgas-Leitungen 21 auch bei der Förderung von Kreide, Titandioxid etc. vor.
Claims (9)
1. Schleus-Einrichtung für Schüttgut
mit einer Schleuse (1) die
ein Gehäuse (2) mit einem Innenraum (5) und einem in den Innenraum (5) mündenden Zulaufschacht (3) und einem aus dem Innenraum (5) ausmündenden Auslaufschacht (4)
einen im Innenraum (5) angeordneten, in einer Drehrichtung (12) drehantreibbaren, mindestens eine Schleus-Kammer (11) zum Fördern des Schüttguts (16) vom Zulaufschacht (3, 3') zum Auslaufschacht (4) aufweisenden Rotor (7) und
eine mit dem Innenraum (5) verbundene Leckgas-Leitung (21) zum Abführen von Leckgas in einer Strömungsrichtung (24) aus dem Innenraum (5) des Gehäuses (2) aufweist,
mit einer Förderleitung (15) für das Schüttgut (16), die an den Auflaufschacht (4) und
eine Fördergas-Zuführleitung (19) angeschlossen ist,
mit einer Einrichtung zum Erfassen einer Verstopfung der Leckgas-Leitung (21) durch Schüttgut (16),
mit einem benachbart zum Innenraum (5) angeordneten, von der Einrichtung zum Erfassen einer Verstopfung ansteuerbaren ersten Absperrorgan (22) zum Verschließen der Leckgas-Leitung (21) bei einer Verstopfung und
mit einer bezogen auf die Strömungsrichtung (24) des Leckgases stromabwärts des ersten Absperrorgans (22) in die Leckgas- Leitung (21) einmündenden Spülgas-Leitung (25), die in Abhängigkeit von einer Verstopfung der Leckgas-Leitung (21) nach dem Schließen des ersten Absperrorgans (22) ausgelöst von der Einrichtung zum Erfassen einer Verstopfung der Leckgas-Leitung (21) mit Druckgas beaufschlagbar ist.
mit einer Schleuse (1) die
ein Gehäuse (2) mit einem Innenraum (5) und einem in den Innenraum (5) mündenden Zulaufschacht (3) und einem aus dem Innenraum (5) ausmündenden Auslaufschacht (4)
einen im Innenraum (5) angeordneten, in einer Drehrichtung (12) drehantreibbaren, mindestens eine Schleus-Kammer (11) zum Fördern des Schüttguts (16) vom Zulaufschacht (3, 3') zum Auslaufschacht (4) aufweisenden Rotor (7) und
eine mit dem Innenraum (5) verbundene Leckgas-Leitung (21) zum Abführen von Leckgas in einer Strömungsrichtung (24) aus dem Innenraum (5) des Gehäuses (2) aufweist,
mit einer Förderleitung (15) für das Schüttgut (16), die an den Auflaufschacht (4) und
eine Fördergas-Zuführleitung (19) angeschlossen ist,
mit einer Einrichtung zum Erfassen einer Verstopfung der Leckgas-Leitung (21) durch Schüttgut (16),
mit einem benachbart zum Innenraum (5) angeordneten, von der Einrichtung zum Erfassen einer Verstopfung ansteuerbaren ersten Absperrorgan (22) zum Verschließen der Leckgas-Leitung (21) bei einer Verstopfung und
mit einer bezogen auf die Strömungsrichtung (24) des Leckgases stromabwärts des ersten Absperrorgans (22) in die Leckgas- Leitung (21) einmündenden Spülgas-Leitung (25), die in Abhängigkeit von einer Verstopfung der Leckgas-Leitung (21) nach dem Schließen des ersten Absperrorgans (22) ausgelöst von der Einrichtung zum Erfassen einer Verstopfung der Leckgas-Leitung (21) mit Druckgas beaufschlagbar ist.
2. Schleus-Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß in der Spülgas-Leitung (25) ein von der Einrichtung zum Erfassen
einer Verstopfung ansteuerbares zweites Absperrorgan (26) angeordnet
ist.
3. Schleus-Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet,
daß die Einrichtung zum Erfassen einer Verstopfung der Leckgas-
Leitung (21) ein Druckaufnehmer (28) ist, der zwischen dem
Innenraum (5) des Gehäuses (2) und dem ersten Absperrorgan (22) an die
Leckgas-Leitung (21) angeschlossen ist.
4. Schleus-Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet,
daß die Einrichtung zum Erfassen einer Verstopfung der Leckgas-
Leitung (21) ein Druckaufnehmer (28) ist, der an die Förderleitung
(15) angeschlossen ist.
5. Schleus-Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch
gekennzeichnet,
daß die Spülgas-Leitung (25) an die Fördergas-Zuführleitung (19)
angeschlossen ist.
6. Schleus-Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch
gekennzeichnet,
daß die Spülgas-Leitung (25) an eine Druckgas-Versorgungs-Leitung
(30) angeschlossen ist.
7. Schleus-Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch
gekennzeichnet,
daß der Druckaufnehmer (28) mit Antrieben (23, 27) der ersten
und/oder zweiten Absperrorgane (22, 26) verbunden ist.
8. Schleus-Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch
gekennzeichnet,
daß die Leckgas-Leitung (21) direkt an den Innenraum (5)
angeschlossen ist.
9. Schleus-Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch
gekennzeichnet,
daß der Zulaufschacht (3') von einem mit dem Innenraum (5)
verbundenen Leckgas-Sammler (31) umgeben ist, an den die Leckgas-Leitung
(21) angeschlossen ist.
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DE2001158593 DE10158593C2 (de) | 2001-11-29 | 2001-11-29 | Schleus-Einrichtung für Schüttgut |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE2001158593 DE10158593C2 (de) | 2001-11-29 | 2001-11-29 | Schleus-Einrichtung für Schüttgut |
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2001
- 2001-11-29 DE DE2001158593 patent/DE10158593C2/de not_active Expired - Fee Related
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