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HINTERGRUND
DER ERFINDUNG
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(1) Gebiet der Erfindung
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Die
Erfindung betrifft eine Kornbewegtbettvorrichtung und insbesondere
einen luftschlitzartigen Reaktor, der verwendet wird, um Zuflußstäube, verschiedene
Fremdkörper,
wie H2S, SOx, NOx, HCl, Alkali, Ammoniak, etc. zu entfernen.
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(2) Beschreibung des Stands
der Technik
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Auf
dem Fachgebiet zum Entfernen von Teilchen oder verschiedenen Fremdkörpern aus
einem Gas wird ein Kornbewegtbettfilter oder -reaktor gewöhnlicherweise
verwendet, um dies durch Einführen
des kontaminierten Gases zu erreichen, damit es quer durch einen
luftschlitzartigen Reaktor gelangt, in welchem im Inneren Kornmaterialien
langsam fließen.
Der Staubentfernungsmechanismus des luftschlitzartigen Reaktors
wird durch Einführen
des kontaminierten Gases in den Reaktor durch eine Luftschlitzwand,
dann durch Führen
des kontaminierten Gases quer durch einen Kornvorhang, der durch
sich langsam bewegende Kornmaterialien innerhalb des Reaktors gebildet
wird, damit die Kornmaterialien die Teilchen und die verschiedenen
Fremdkörper
von dem passierenden Fluß abwaschen,
und schließlich durch
Entfernen des Gases in einem im wesentlichen reinen Zustand durch
eine weitere Luftschlitzwand des Reaktors durchgeführt. Auf
dem Fachgebiet wird die oben beschriebene Vorrichtung eine Kornbewegtbettvorrichtung
genannt.
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Unter
Bezugnahme auf 1 wird eine schematische Ansicht
eines herkömmlichen
Kornbewegtbettreaktors gezeigt. Der Reaktor 4 schließt eine Einlaßluftschlitzwand 41,
eine Auslaßluftschlitzwand 42 und
einen Kornweg 43, der dazwischen zum Fließen der
Kornmaterialien 2 gebildet ist, ein. Wie gezeigt, wird
der kontaminierte Gasfluß 3 in
den Reaktor 4 durch die Einlaßluftschlitzwand 41 eingeführt, stößt dann
quer mit dem Weg 43 zusammen, über den sich die Kornmaterialien 2 langsam
durch Schwerkraft abwärts
entlang bewegen, und führt
und fließt
dann aus dem Reaktor 4 aus der Auslaßluftschlitzwand 42 als
ein filtrierter Gasfluß 3' heraus. Für sowohl
die Einlaßluftschlitzwand 41 als
auch die Auslaßluftschlitzwand 42 wird,
wie gezeigt, erwähnt, daß jede der
Seitenwände 41 und 42 des
Reaktors 4 als eine Klappenwand (shutter wall) ausgebildet
ist, so daß eine
Vielzahl von seriellen trichterförmigen Strukturen 44 konfiguriert
werden kann. Die trichterförmige
Struktur 44 wird durch eine Einlaßführungsplatte 411 der
Einlaßluftschlitzwand 41 und
eine Auslaßführungsplatte 421 der
Auslaßluftschlitzwand 42 profiliert,
durch welche die Kornmaterialien gehalten und entlang des Abwärtsweges 43 langsam
bewegt werden können,
um einen wirksamen Filtrationsvorhang zum Filtern des eintretenden
Gasflusses 3 zu erzeugen.
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In 1 wird
klar erkannt, daß die
Luft, welche durch den Weg 43 fließt, die kürzeste Route nehmen wird, aufgrund
der geringsten Impedanznatur. Die kürzeste Route wird hierin diejenige
gerade unterhalb jeder trichterförmigen
Struktur 44, wie in der Figur durch die kleineren Luftflußsymbole
angezeigt, sein. Offensichtlich verwendet ein solches Luftflußmuster
den Filtrationsvorhang nicht gründlich
und effektiv, der durch die Kornmaterialien gebildet wird.
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Eine
von verschiedenen Anstrengungen, die Filtrationseffizienz des Kornbewegtbettreaktors 4 zu verbessern,
ist in 2 gezeigt, in welcher ein Bereich eines Reaktors 4 schematisch
gezeigt ist, um zwei vollständige
trichterförmige
Strukturen 44 zu demonstrieren. Bei dieser Ausführungsform
schließt jede
trichterförmige
Struktur 44 einen dachförmigen Aufteiler 441 ein,
der symmetrisch in der Mitte des Kornweges 43 zum absichtlichen
gleichmäßigen Aufteilen
des Kornflusses angeordnet ist. Wie gezeigt, sind die Neigungen Θ der Einlaßführungsplatte 411 und
der Auslaßführungsplatte 421 und
die Dachneigung α des
dachförmigen
Aufteilers 441 alle 45°.
Es wird erkannt, daß eine
Grundannahme in diesem Entwurf diejenige ist, daß der Fluß der Kornmaterialien im Kornweg 43 ein
perfekter Fluß ist.
Das heißt, daß durch
Anordnen der Spitze 4411 des dachförmigen Aufteilers 441,
um mit einer bildlichen Linie bündig
zu sein, die das untere Ende 4110 der Einlaßführungsplatte 411 und
dasjenige 4210 der Auslaßführungsplatte 421 verbindet,
die Flußdurchflußmenge auf
jedem horizontalen Flußabschnitt
des Kornweges 43 die gleiche sein würde; das heißt eine
einheitliche Flußverteilung
der Kornmaterialien entlang des Kornweges 43 kann erreicht
werden.
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Unter
Bezugnahme auf 2 können, wobei das Gas 3 von
links nach rechts fließt
und die Kornmaterialien 6 von oben nach unten fließen (in
der Papierebene), zwei innere Luftwege 31 und 32 (symbolisiert
durch die kleineren Luftflußsymbole)
verwirklicht werden, um über
bzw. unter dem korrespondierenden dachförmigen Aufteiler 441 zu
verlaufen. Verglichen mit dem in 1 gezeigten
Reaktor erreicht der gegenwärtig
in 2 gezeigte Re aktor 4 wenigstens ein Ziel
zum Umgehen der Luftwege innerhalb des Reaktors 4, so daß eine bessere
Filtrationsleistung für
das verschmutzte Gas 3 erhalten werden kann.
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Nichtsdestotrotz
können
aufgrund der geometrischen Eigenschaften des Reaktors 4 und
der Natur des Luftflusses innerhalb des Reaktors 4 Stillstandszonen
in jeder trichterförmigen
Struktur 44 gebildet werden. In 1 werden
die Stillstandszonen 100 an den Ecken der Korngrenzen bei
den trichterförmigen
Strukturen 44 gebildet. In 2 werden
die Stillstandszonen 440 ebenfalls gezeigt, um an zumeist
den gleichen Orten aufzutreten, wie denjenigen, die in 1 gezeigt
sind. Offensichtlich hält
die Einführung
der dachförmigen
Aufteiler 441 in den Reaktor 4 die trichterförmigen Strukturen 44 nicht
von der Bildung der Stillstandszonen im Kornweg 43 ab. Empirisch
können
die Stillstandszonen 100 oder 440 größer werden
mit der Verwendung des Reaktors 4, was allmählich das
Flußmuster
innerhalb des Reaktors 4 verändert und schließlich wesentlich
die Filtrationsleistung des Reaktors 4 schwächt. Ebenfalls können solche
Stillstandszonen 100 und 440 eventuell zu Korrosionsproblemen
und Belagproblemen führen,
welche die Struktur des Reaktors 4 zu einem späteren Zeitpunkt
gefährden.
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Unter
Bezugnahme auf 3 wird eine weitere Bemühung, die ähnlich ist
zu derjenigen, die in 2 gezeigt ist, zum Verlängern der
Luftwege innerhalb des Reaktors 4 schematisch gezeigt.
In diesem besonderen Falle wird eine Aufteilungsplatte 442 an
der Spitze jeder dachförmigen
Struktur 444 konstruiert, um so den Kornmaterialfluß genau
aufzuteilen. Jedoch garantiert eine solche symmetrische Struktur
des Reaktors 4 nicht das Verschwinden jeglicher Stillstandszonen.
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Es
ist interessant, den Unterschied der inneren Flußmuster des Reaktors 4 zwischen 2 und 3 zu
beobachten. In 2 tritt der Gasfluß 3 in den
Reaktor 4 in einer Art und Weise zum Auftrennen in einen
Hauptunterluftfluß 31 und
einen Nebenunterluftfluß 32 ein,
um entsprechend ober- und unterhalb der entsprechenden dachförmigen Struktur 441 zu flie ßen, und
beide Unterluftflüsse 31 und 32 verlassen
den Reaktor 4 im gleichen Abstand zwischen den folgenden
Trichterstrukturen 44. Auf der anderen Seite wird in 3 der
Gasfluß 3 hauptsächlich und
zumeist gleichmäßig in zwei
Unterluftflüsse 33 und 34 aufgeteilt,
um um die trichterförmigen
Strukturen 441 (einschließlich der Aufteilungsplatte 442)
zu fließen, und
diese zwei Unterluftflüsse 33 und 34 verlassen den
Reaktor 4 in unterschiedlichem Abstand zwischen den folgenden
Trichterstrukturen 44.
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Obwohl
der Weg der inneren Unterluftflüsse in 3 durch
Einschluß der
Aufteilungsplatten verlängert
ist, ist das Problem des Bildens von Stillstandszonen noch nicht
gelöst.
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ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNG
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Demzufolge
ist es eine Hauptaufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Kornbewegtbettvorrichtung
mit verbesserten dachförmigen,
flußkorrigierenden
Elementen bereitzustellen, deren Abstände systematisch bestimmt werden
können,
und durch welche Korrosionsprobleme, Belagprobleme, Stillstandszonenprobleme
und so weiter, die in der Vorrichtung gebildet werden, vermieden
werden können.
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Die
Aufgabe wird gelöst
durch eine Kornbewegtbettvorrichtung nach Anspruch 1 oder Anspruch 5.
Vorteilhafte Ausführungsformen
ergeben sich aus den Untransprüchen.
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In
einer Erscheinung der vorliegenden Erfindung schließt die Kornbewegtbettvorrichtung
eine Einlaßluftschlitzwand,
eine Auslaßluftschlitzwand, die
der Einlaßluftschlitzwand
gegenüberliegt,
einen Kornweg, der zwischen der Einlaßluftschlitzwand und der Auslaßluftschlitzwand
zum Fließen
darinnen eines vorgegebenen Typs von Kornmaterialien, ein. Jede
der Einlaßluftschlitzwand
und der Auslaßluftschlitzwand
ist als eine Klappenwand (shutter wall) konstruiert, um eine Vielzahl
von seriellen trichterförmigen
Strukturen zum Gravitati onsfließen
der Kornmaterialien zu bilden. Ferner ist jede der trichterförmigen Strukturen
identisch durch eine Einlaßführungsplatte
der Einlaßluftschlitzwand,
eine aufrechte Einlaßschranke,
die an einem oberen Einlaßende
der Einlaßführungsplatte
steht, eine Auslaßführungsplatte
der Auslaßluftschlitwand
und eine aufrechte Auslaßschranke,
die an einem oberen Auslaßende
der Auslaßführungsplatte
steht, gebildet.
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In
der vorliegenden Erfindung schließt der Kornweg darinnen eine
Vielzahl von seriellen dachförmigen,
flußkorrigierenden
Elementen ein, wobei ein dachförmiges,
flußkorrigierendes
Element im Inneren bei einer entsprechenden trichterförmigen Struktur
konstruiert ist. Das dachförmige,
flußkorrigierende
Element weist ferner eine Einlaßkorrekturplatte
benachbart der Einlaßführungsplatte
der trichterförmigen
Struktur und eine Auslaßkorrekturplatte benachbart
der Auslaßführungsplatte
der gleichen trichterförmigen
Struktur auf. Das dachförmige,
flußkorrigierende
Element weist eine obere Spitze auf, die der Ursprung zum Erstrecken
von dieser der Einlaßkorrekturplatte
und der Auslaßkorrekturplatte
ist. In der vorliegenden Erfindung wird eine aufrechte Flußaufteilungsplatte
insbesondere eingeführt,
um an der oberen Spitze des dachförmigen, flußkorrigierenden Elements zu
stehen.
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Die
Kornbewegtbettvorrichtung der vorliegenden Erfindung wird gemäß der folgenden
Kriterien konstruiert.
- I. Kriterium zum Konstruieren
der Einlaßkorrekturplatte,
einschließend
10° ≤ βein ≤ 50°;
0,7
tan–1 (0,52
cot βein) ≤ αein ≤ tan–1 (0,52
cot βein);
1/3 D ≤ Dein;
und
γein ≤ 5°; und
- II. Kriterium zum Konstruieren der Auslaßkorrekturplatte, einschließend
10° ≤ βaus ≤ 50°;
0,7
tan–1 (0,52
cot βaus ≤ αaus ≤ tan–1 (0,52
cot βaus);
1/3 D ≤ Dein;
und
γaus ≤ 5°;
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In
diesen zwei Sätzen
von Kriterien ist
- αein
- ein Winkel, der durch
obere Spitze E, ein oberes Einlaßende Bein als
Scheitelpunkt und ein unteres Ende Fein der
Eingangskorrekturplatte 51 gebildet ist,
- αaus
- ein Winkel, der durch
die obere Spitze E, ein oberes Auslaßende Baus als
Scheitelpunkt und ein unteres Ende Faus der
Auslaßkorrekturplatte 52 gebildet
ist,
- βein
- ein Winkel, der durch
die Einlaßkorrekturplatte 51,
die obere Spitze E als Scheitelpunkt und eine Richtung RL parallel
zum Kornweg 43 gebildet ist,
- βaus
- ein Winkel, der durch
die Auslaßkorrekturplatte 52,
die obere Spitze E als Scheitelpunkt und eine Richtung RL parallel
zum Kornweg 43 gebildet ist,
- γein
- ein Winkel, der durch
das untere Ende Fein der Einlaßkorrekturplatte 51,
das obere Einlaßende
Bein als Scheitelpunkt und das obere Auslaßende Baus gebildet ist,
- γaus
- ein Winkel, der durch
das untere Ende Faus der Auslaßkorrekturplatte 52,
das obere Auslaßende
Baus als Scheitelpunkt und das obere Einlaßende Bein gebildet ist,
- D
- ein Abstand zwischen
der aufrechten Einlaßschranke 412 und
der aufrechten Auslaßschranke 422 bzw.
der Abstand zwischen dem oberen Einlaßende Bein und
dem oberen Auslaßende
Baus,
- Dein
- der Abstand zwischen
der oberen Spitze E und der aufrechten Einlaßschranke 412,
- Daus
- der Abstand ist zwischen
der oberen Spitze E und der aufrechten Auslaßschranke 422,
- Bein
- das obere Einlaßende der
Einlaßführungsplatte 411 ist,
das heißt
der Schnittpunkt der Einlaßführungsplatte 411 und
der aufrechten Einlaßschranke 412,
- Baus
- das obere Auslaßende der
Auslaßführungsplatte 421 ist,
das heißt
der Schnittpunkt der Auslaßführungsplatte 421 und
der aufrechten Auslaßschranke 422,
- E
- die obere Spitze des
dachförmigen,
flußkorrigierenden
Elements 5 ist, das heißt dr Schnittpunkt der Einlaßkorrekturplatte 51 und
der Auslaßkorrekturplatte 52,
- Fein
- das untere Ende der
Einlaßkorrekturplatte 51 ist,
- Faus
- das untere Ende der
Auslaßkorrekturplatte 52 ist,
und
- RL
- die Verbindungslinie
aller oberen Spitzen E der dachförmigen,
flußkorrigierenden
Elemente 5 ist.
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In
einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung weist die aufrechte Flußaufteilungsplatte
in jeder trichterförmigen
Struktur eine Länge
h im Bereich zwischen 1/8 D und 1/5 D auf.
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In
einer weiteren Erscheinung der vorliegenden Erfindung schließt die Kornbewegtbettvorrichtung
nicht die aufrechten Einlaß-
und Auslaßschranken 412 und 422 ein,
stattdessen eine Verlängerung der
Einlaß-
und Auslaßführungsplatten, 411 und 421, um
die Kornmaterialien zu halten. Ebenfalls sind die vorangegangenen
Kriterien zum Berechnen der bevorzugten Position des dachförmigen,
flußkorrigierenden
Elements 5 noch in dieser Erscheinung vorhanden, jedoch
mit einem Berg-Tal-Einlaßpunkt
Gein und einem Berg-Tal-Auslaßpunkt Gaus, um die Rollen des oberen Einlaßendes Bein und des oberen Auslaßendes im zuvor genannten Kriterium
zu ersetzen, wobei die Berg-Tal-Punkte als die Randpunkte (boundary
points) der Kornmaterialien definiert werden, die auf den Einlaß- und Auslaßführungsplatten erscheinen.
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In
einer weiteren Erscheinung der vorliegenden Erfindung kann die Kornbewegtbettvorrichtung ferner
eine Mittellinie zum Konstruieren der Vorrichtung einschließen, und
jede obere Spitze der dachförmigen,
flußkorrigierenden
Elemente ist auf der Mittellinie angeordnet. Insbesondere wird die
Vorrichtung und ebenso die dachförmigen,
flußkorrigierenden
Elemente symmetrisch in bezug auf die Mittellinie konstruiert; d.h. βein = βaus, αein = αaus, γein = γaus und Dein = Daus.
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Alle
diese Aufgaben werden durch die unten beschriebene Kornbewegtbettvorrichtung
erzielt.
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KURZE BESCHREIBUNG DER
ZEICHNUNGEN
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Die
vorliegende Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf ihre bevorzugte
Ausführungsform,
die in den Zeichnungen veranschaulicht ist, spezifiziert, in denen
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1 eine
schematische Ansicht eines herkömmlichen
Kornbewegtbettreaktors ist;
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2 Flüsse in zwei
aufeinanderfolgenden trichterförmige
Strukturen eines weiteren herkömmlichen
Kornbewegtbettreaktors zeigt;
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3 Flüsse in zwei
aufeinanderfolgenden trichterförmigen
Strukturen eines noch weiteren herkömmlichen Kornbewegtbettreaktors
zeigt;
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4 eine
schematische Ansicht zweier bevorzugter aufeinanderfolgender trichterförmiger Strukturen
der Kornbewegtbettvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung
ist;
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5 eine
schematische Ansicht von zwei weiteren bevorzugten aufeinanderfolgenden
trichterförmigen
Strukturen der Kornbewegtbettvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung
ist;
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6 einen
Bereich einer ersten Kornbewegtbettvorrichtung zeigt, die die trichterförmigen Strukturen
nach 4 gemäß der vorliegenden
Erfindung einsetzt;
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7 einen
Bereich einer zweiten Kornbewegtbettvorrichtung zeigt, die die trichterförmigen Strukturen
nach 4 gemäß der vorliegenden
Erfindung einsetzt;
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8 einen
Bereich einer dritten Kornbewegtbettvorrichtung zeigt, die die trichterförmigen Strukturen
nach 4 gemäß der vorliegenden
Erfindung einsetzt;
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9 einen
Bereich einer vierten Kornbewegtbettvorrichtung zeigt, die die trichterförmigen Strukturen
nach 4 gemäß der vorliegenden
Erfindung einsetzt; und
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10 einen
Bereich einer fünften
Kornbewegtbettvorrichtung zeigt, die die trichterförmigen Strukturen
nach 4 gemäß der vorliegenden
Erfindung einsetzt.
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BESCHREIBUNG
DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM
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Die
hier offenbarte Erfindung ist auf eine Kornbewegtbettvorrichtung
gerichtet. In der folgenden Beschreibung werden zahlreiche Details
dargelegt, um ein gründliches
Verständnis
der vorliegenden Erfindung zu ermöglichen. Es wird von Fachleuten
auf dem Gebiet erkannt werden, daß Variationen dieser besonderen
Details möglich
sind, während noch
stets die Ergebnisse der vorliegenden Erfindung erzielt werden.
Im anderen Fall werden gut bekannte Komponenten nicht im Detail
beschrieben, um nicht unnötigerweise
die vorliegende Erfindung zu verschleiern.
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Bei
der vorliegenden Erfindung liegt die Hauptaufgabe darin, zu vermeiden,
daß die
Luftschlitzseitenwände
und die dachförmigen,
flußkorrigierenden
Elemente der Kornbewegtbettvorrichtung Korrosionen aufweisen, Stillstandszonen
und dergleichen bilden, durch bevorzugtes Bestimmen der Versetzung
der dachförmigen,
flußkorrigierenden Elemente.
Bei der Anordnung der vorliegenden Erfindung können die Kornmaterialien glatt
entlang des Kornwegs fließen,
der durch die Luftschlitzseitenwände
definiert wird, und somit kann die Filtrationseffizienz der Vorrichtung
gewährleistet
werden. Um dieses Ziel zu erreichen, sind verschiedene Berechnungen
und Modifikationen durchgeführt
worden, um bevorzugte Zahlenwerte zum Konstruieren der Vorrichtung
der Erfindung zu erhalten.
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Um
für die
folgende Beschreibung der vorliegenden Erfindung Konsistenz zu bewahren,
werden Elemente mit ähnlicher
Funktion, jedoch unterschiedlich profiliert, durch das gleiche Bezugszeichen
und den gleichen Namen bezeichnet.
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Grundsätzlich ist
die Kornbewegtbettvorrichtung der vorliegenden Erfindung an die
Vorrichtungen aus dem Stand der Technik angenähert, insbesondere derjenigen
nach 3, stellt jedoch eine bevorzugte und bestimmte
Anordnung für
die dachförmigen,
flußkorrigierenden
Elemente in entsprechenden trichterförmigen Strukturen bereit. Damit
die folgende Diskussion auf die vorliegende Erfindung fokussiert
werden kann, werden anschließend
Hauptbemühungen
bei den Erklärungen
der Konfiguration der trichterförmigen
Struktur gegeben, und daher werden Querschnittsansichten verschiedener
Ausführungsformen,
um zwei aufeinanderfolgende trichterförmige Strukturen für die Erfindung
darzulegen, in den beigefügten
Zeichnungen verwendet.
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Unter
Bezugnahme auf 4 wird eine schematische Ansicht
von zwei bevorzugten, aufeinanderfolgenden, trichterförmigen Strukturen 44 der Kornbewegtbettvorrichtung
gemäß der vorliegenden Erfindung
gezeigt. Die Kornbewegtbettvorrichtung schließt eine Einlaßluftschlitzwand
(nicht in dieser Figur gezeigt, jedoch unter Bezugnahme auf 1), eine
Auslaßluftschlitzwand
(nicht in dieser Figur gezeigt, jedoch unter Bezugnahme auf 1),
die der Einlaßluftschlitzwand
gegenüberliegt,
einen Kornweg 43, der zwischen der Einlaßluftschlitzwand
und der Auslaßluftschlitzwand
gebildet ist, ein. Jede der Einlaßluftschlitzwand und der Auslaßluftschlitzwand
ist als eine Klappenwand konstruiert, um eine Vielzahl von seriellen
trichterförmigen
Strukturen 44 zum Gravitationsfließen der Kornmaterialien im
Kornweg 43 zu bilden. Die trichterförmige Struktur 44 wird
durch eine Einlaßführungsplatte 411 der
Einlaßluftschlitzwand,
eine aufrechte Einlaßschranke 412,
die an einem oberen Einlaßende
Bein der Einlaßführungsplatte 411 steht,
eine Auslaßführungsplatte 421 der
Auslaßluftschlitzwand
und eine aufrechte Auslaßschranke 422,
die an einem oberen Auslaßende
Baus der Auslaßführungsplatte 421 steht,
gebildet.
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Wie
gezeigt, weist ein dachförmiges,
flußkorrigierendes
Element 5, das innerhalb jeder entsprechenden trichterförmigen Struktur 44 konstruiert
ist, ferner eine Einlaßkorrekturplatte 51 benachbart
der Einlaßführungsplatte 411,
eine Auslaßkorrekturplatte 52 benachbart
der Auslaßführungsplatte 421 und eine
senkrechte Flußaufteilungsplatte 55,
die an einer oberen Spitze E steht, die, der Ursprung zum Erstrecken
der Einlaßkorrekturplatte 51 und
der Auslaßkorrekturplatte 52 von
dieser ist, auf.
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Die
Kornbewegtbettvorrichtung der vorliegenden Erfindung ist gemäß der folgenden
Kriterien konstruiert.
- I. Kriterium zum Konstruieren
der Einlaßkorrekturplatte 51,
einschließend
10° ≤ βein ≤ 50°;
0,7
tan–1 (0,52
cot βein) ≤ αein ≤ tan–1 (0,52
cot βein);
1/3 D ≤ Dein;
und
γein ≤ 5°; und
- II. Kriterium zum Konstruieren der Auslaßkorrekturplatte 52,
einschließend
10° ≤ βaus ≤ 50°;
0,7
tan–1 (0,52
cot βaus ≤ αaus ≤ tan–1 (0,52
cot βaus);
1/3 D ≤ Dein;
und
γaus ≤ 5
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In
diesen zwei Kriteriensätzen
ist
- αein
- ein Winkel ist, der
durch obere Spitze E, ein oberes Einlaßende Bein als
Scheitelpunkt und ein unteres Ende Fein der
Einlaßkorrekturplatte 51 gebildet
ist,
- αaus
- ein Winkel ist, der
durch die obere Spitze E, ein oberes Auslaßende Baus als
Scheitelpunkt und ein unteres Ende Faus der
Auslaßkorrekturplatte 52 gebildet
ist,
- βein
- ein Winkel ist, der
durch die Einlaßkorrekturplatte 51,
die obere Spitze E als Scheitelpunkt und eine Richtung RL parallel
zum Kornweg 43 gebildet ist,
- βaus
- ein Winkel ist, der
durch die Auslaßkorrekturplatte 52,
die obere Spitze E als Scheitelpunkt und eine Richtung RL parallel
zum Kornweg 43 gebildet ist,
- γein
- ein Winkel ist, der
durch das untere Ende Fein der Einlaßkorrekturplatte 51,
das obere Einlaßende
Bein als Scheitelpunkt und das obere Auslaßende Baus gebildet ist,
- γaus
- ein Winkel ist, der
durch das untere Ende Faus der Auslaßkorrekturplatte 52,
das obere Auslaßende
Baus als Scheitelpunkt und das obere Einlaßende Bein gebildet ist,
- D
- ein Abstand ist zwischen
der aufrechten Einlaßschranke 412 und
der aufrechten Auslaßschranke 422,
bzw. der Abstand zwischen dem oberen Einlaßende Bein und
dem oberen Auslaßende
Baus,
- Dein
- der Abstand ist zwischen
der oberen Spitze E und der aufrechten Einlaßschranke 412,
- Daus
- der Abstand ist zwischen
der oberen Spitze E und der aufrechten Auslaßschranke 422,
- Bein
- das obere Einlaßende der
Einlaßführungsplatte 411 ist,
das heißt
der Schnittpunkt der Einlaßführungsplatte 411 und
der aufrechten Einlaßschranke 412,
- Baus
- das obere Auslaßende der
Auslaßführungsplatte 421 ist,
das heißt
der Schnittpunkt der Auslaßführungsplatte 421 und
der aufrechten Auslaßschranke 422,
- E
- die obere Spitze des
dachförmigen,
flußkorrigierenden
Elements 5 ist, das heißt der Schnittpunkt der Einlaßkorrekturplatte 51 und
der Auslaßkorrekturplatte 52,
- Fein
- das untere Ende der
Einlaßkorrekturplatte 51 ist,
- Faus
- das untere Ende der
Auslaßkorrekturplatte 52 ist,
und
- RL
- die Verbindungslinie
aller oberen Spitzen E der dachförmigen,
flußkorrigierenden
Elemente 5 ist.
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Bevorzugt
weist die aufrechte Flußaufteilungsplatte 55 in
jeder trichterförmigen
Struktur eine Länge
h im Bereich zwischen 1/8 D und 1/5 D auf.
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Unter
Bezugnahme auf 5 wird eine weitere Ausführungsform
der trichterförmigen
Strukturen 44 für
die Kornbewegtbettvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung
gezeigt. Die Basisgestaltung in dieser Ausführungsform ist beinahe die
gleiche wie diejenige in der in 4 gezeigten
vorherigen Ausführungsform,
außer
daß diese
Ausführungsform nicht
die aufrechten Einlaß-
und Auslaßschranken 412, 422 einschließt. Alternativ
werden die Einlaß- und Auslaßführungsplatten 411, 421 weiter
nach außen
verlängert,
um die Kornmaterialien innerhalb der trichterförmigen Struktur 44 zu
halten. Beim Berechnen der Position des dachförmigen, flußkorrigierenden Elements 5 sind
ebenfalls die vorangehenden Kriterien I und II noch in dieser Ausführungsform
vorhanden, jedoch mit einem Berg-Tal-Einlaßpunkt Gein und
einem Berg-Tal-Auslaßpunkt
Gaus, um das obere Einlaßende Bein bzw.
das obere Auslaßende
Baus zu ersetzen. Wie gezeigt, werden die
Berg-Tal-Punkte Gein bzw. Gaus als
die Randpunkte der Kornmaterialien definiert, die auf den Einlaß- und Auslaßführungsplatten 411 und 421 erscheinen.
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Wie
im vorherigen Absatz erwähnt,
liegen das Kriterium I, das Kriterium II und die bevorzugte Höhe h der
aufrechten Flußaufteilungsplatte 55 noch in
beiden in 4 und 5 veranschaulichten Strukturen
vor. Jedoch müssen
in der in 5 gezeigten Struktur folgende
Punkte zum Berechnen der bevorzugten Position des dachförmigen,
flußkorrigierenden
Elements 5 umdefiniert werden.
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Diese
umdefinierten Punkte sind wie folgt:
- αein,
der Winkel, der durch E, Gein und Fein gebildet ist;
- D, der Abstand zwischen Gein und Gaus;
- Dein, der Projektionsabstand zwischen
Gein und E;
- γein, der Winkel, der durch Fein,
Gein und Gaus gebildet ist;
- αaus, der Winkel, der durch E, Gaus und
Faus gebildet ist;
- Daus, der Projektionsabstand zwischen
E und Gaus ; und
- γaus, der Winkel, der durch Faus,
Gaus und Gein gebildet ist.
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In
einer besonderen Erscheinung der vorliegenden Erfindung ist die
Mittellinie CL der Vorrichtung mit RL zusammenfallend, das heißt alle
oberen Spitzen E der dachförmigen,
flußkorrigierenden
Elemente 5 sind auf die Mittellinie gelegt. Das heißt, daß die Vorrichtung
ebenso wie die dachförmigen,
flußkorrigierenden
Elemente 5 symmetrisch in bezug auf die Mittellinie CL
konstruiert sind. Also ist gleichermaßen βein = βaus, αein = αaus, γein = γaus und
Dein = Daus.
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Grundsätzlich kann
durch Entwerfen der Kornbewegtbettvorrichtung gemäß der folgenden Kriterien
ein besserer Kornfluß im
Kornweg 43 erzielt werden. Ein solcher systematischer Ansatz
zum Bestimmen der dachförmigen,
flußkorrigierenden
Elemente 5 macht es einfach, die Vorrichtung zu konstruieren,
und ebenfalls werden vorhergehende Probleme bezüglich der Korrosion, Beläge und Stillstandszonen,
die innerhalb der Vorrichtung gebildet werden, erfolgreich vermieden.
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Unter
Bezugnahme nun auf 6 wird ein Bereich einer ersten
Kornbewegtbettvorrichtung 4, die die trichterförmigen Strukturen
nach 4 gemäß der vorliegenden
Erfindung einsetzt, gezeigt. In dieser Anwendung ist die Vorrichtung 4 symmetrisch in
bezug auf die CL konstruiert; das heißt RL = CL. Der Luftfluß 3 wird
in die Vorrichtung 4 von einer Seite derselben (linke Seite
in der Figur) gezogen und fließt
aus der Vorrichtung 4 aus der gegenüberliegenden Seite (rechte
Seite in der Figur) heraus. Im Gegensatz zu der in 3 veranschaulichten
Vorrichtung ist die Vorrichtung 4 nach 6 bei
der Verwendung der Entwurfskriterien spezialisiert, die durch die oben
beschriebene vorliegende Erfindung bereitgestellt werden (Abschnitte 39–43).
Daher kann erwartet werden, daß das
Auftreten der Stillstandszonen und der Nachteile, die mit den Stillstandszonen
verbunden sind, in dieser Anwendung vermieden werden können.
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Nun
unter Bezugnahme auf 7 wird ein Bereich einer zweiten
Kornbewegtbettvorrichtung 4, die die trichterförmigen Strukturen
nach 4 gemäß der vorliegenden
Erfindung einsetzt, gezeigt. In dieser Anwendung ist die Vorrichtung 4 ebenfalls symmetrisch
in bezug auf die CL konstruiert. Der Luftfluß 3 wird in die Vorrichtung 4 von
beiden Seiten der Vorrichtung (beide senkrechten Seiten in den Figuren)
gezogen, steigt entlang des Kornwegs 43 als ein Gegenfluß in bezug
auf den Kornfluß 6 und
verläßt die Vorrichtung
von der Spitze der Vorrichtung 4. In dieser Anwendung ist
neben den Vorteilen durch Verwendung der Entwurfskriterien, die
durch die vorliegende Erfindung bereitgestellt werden, der Luftweg
innerhalb der Vorrichtung offensichtlich im Vergleich zu demjenigen
in 6 verlängert.
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Nun
unter Bezugnahme auf 8 wird ein Bereich einer dritten
Kornbewegtbettvorrichtung 4, die die trichterförmigen Strukturen
nach 4 gemäß der vorliegenden
Erfindung einsetzt, gezeigt. In dieser Anwendung weist die Vorrichtung 4 ein
Gehäuse 40 auf,
um eine Vielzahl von trichterförmigen Strukturen
aufzunehmen. Die trichterförmigen
Strukturen sind intern peripher in bezug auf das Gehäuse 40 konstruiert,
und dadurch wird ein senkrechter Mitteldurchgang 49 in
der Vorrichtung 4 gebildet. Der Luftfluß 3 wird in die Vorrichtung 4 von
der Außenseite
des Gehäuses 3 eingezogen,
passiert die entsprechenden trichterförmigen Strukturen in einer
Weise, die in 6 gezeigt ist, und verläßt die Vorrichtung 4 an
der Spitze der Vorrichtung 4 über den Mitteldurchgang 49.
Insbesondere kann die Vorrichtung 4 als eine zylindrische
Struktur geformt werden, und somit können die trichterförmigen Strukturen
in einer Krapfenform an der Innenwand des zylindrischen Gehäuses 40 konstruiert
werden.
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Nun
unter Bezugnahme auf 9 wird ein Bereich einer vierten
Kornbewegtbettvorrichtung 4, die die trichterförmigen Strukturen
nach 4 gemäß der vorliegenden
Erfindung einsetzt, gezeigt. In dieser Anwendung ist die Vorrichtung 4 in
einer Weise konstruiert, die derjenigen ähnelt, die in 8 gezeigt
ist. Der Hauptunterschied zwischen 8 und 9 liegt
in der Anordnung des Luftflusses 3. In dieser Anwendung
wird der Luftfluß 3 in
die Vorrichtung 4 von dem unteren Bereich 47 der
Vorrichtung 4 gezogen, passiert die entsprechenden trichterförmigen Strukturen,
steigt entlang der unteren Hälfte
des Mitteldurchgangs 49, wird in die trichterförmigen Strukturen
beim oberen Bereich 48 der Vorrichtung 4 gezogen,
um so wiederum den Kornfluß innerhalb
der trichterförmigen
Strukturen zu passieren, und verläßt schließlich die Vorrichtung 4 seitwärts vom
oberen Bereich 48 der Vorrichtung 4. Offensichtlich
kann bei einer solchen Anordnung der Luftweg zur Filtration innerhalb
der Vorrichtung beträchtlich
verlängert
werden.
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Nun
unter Bezugnahme auf 10 wird ein Bereich einer fünften Kornbewegtbettvorrichtung 4, die
die trichterförmigen
Strukturen nach 4 gemäß der vorliegenden Erfindung
einsetzt, gezeigt. Bei dieser Anwendung wird die Vorrichtung 4,
die derjenigen ähnelt,
die in
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6 gezeigt
ist, durch die besondere Luftflußanordnung gekennzeichnet.
Der Luftfluß 3 wird anfänglich in
die Vorrichtung 4 von einer unteren Seite der Vorrichtung 4 (untere
linke Seite in der Figur) gepumpt, gelangt durch die entsprechenden
trichterförmigen
Strukturen horizontal und verläßt die trichterförmigen Strukturen,
wird jedoch zurückgeführt zu den
oberen trichterförmigen
Strukturen durch die Ventilationsvorrichtung 9, um so wiederum
durch den Kornfluß innerhalb
der trichterförmigen
Strukturen zu gelangen. Ein solches Flußmuster wird wiederholt verwendet,
damit der Luftfluß 3 durch
den Kornweg 6 zurück-
und vorströmt
und helixförmig
um die trichterförmigen
Strukturen steigt. Der Luftfluß 3 würde schließlich die
Vorrichtung 4 von einer Spitze derselben verlassen. Offensichtlich
kann bei einer solchen Anordnung die Filtrationseffizienz der Vorrichtung 4 in
dieser Ausführungsform
beträchtlich
verbessert werden.
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Obwohl
die vorangegangenen Anwendungen der trichterförmigen Struktur auf der 4 basiert
sind, ist es leicht zu verstehen, daß eine Anwendung der Struktur
nach 5 bis 6 bis 10 noch
stets ohne Opfern irgendeines Vorteils, der durch die vorliegende
Erfindung bereitgestellt wird, möglich
ist.
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Während die
vorliegende Erfindung insbesondere unter Bezugnahme auf eine bevorzugte Ausführungsform
gezeigt und beschrieben worden ist, wird es von Fachleuten auf dem
Gebiet verstanden werden, daß zahlreiche
Veränderungen
in Form und Detail ohne Abweichen vom Geist und vom Umfang der vorliegenden
Erfindung durchgeführt
werden können.