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Die
Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Einspritzen von fluiden
Medien in den Prozeßraum eines Wirbelschichtbehälters
mit einem wenigstens eine seitlich ausgerichtete Einspritzdüse
aufweisenden Düsenstock und wenigstens einem an einer Behälteröffnung
des Wirbelschichtbehälters festsetzbaren Durchlaßteil
zur formschlüssigen Aufnahme des Düsenstockes.
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Bekannte
Wirbelschicht- oder Strahlschichtbehälter weisen eine Vielzahl
von Düsenstöcken auf, an denen jeweils eine oder
mehrere Einspritzdüsen angeordnet sind. Die Einspritzdüsen
sind regelmäßig als Zweistoffdüsen mit
einer Druckluftleitung und einer Flüssigkeitsleitung ausgebildet.
Im Falle einer an einer Einspritzdüse auftretenden Störung
ist es bekannt, den Düsenstock bei laufendem Wirbelschichtprozeß aus
dem Durchlaßteil herauszuziehen und gegen einen Düsenstock
mit einer oder mehreren gereinigten Einspritzdüsen auszuwechseln.
Aufgrund des in Wirbelschichtbehältern vorherrschenden
Unterdruckes kommt es jedoch für die Zeitdauer des Düsenstockwechsels
zum Druckausgleich über das dann offene Durchlaßteil
und damit nachteilig zu einem Kontakt des in dem Wirbelschichtbehälter
behandelten Schüttgutes mit ungereinigter Umgebungsluft.
Die Folgen können mit Bakterien, Keimen, Pilzsporen oder
Fremdstäuben verunreinigte Endprodukte sein. Aufgrund der
bei Filterreinigungen in den Wirbelschichtbehältern partiell
auftretenden Überdrücke kann es für die
Zeitdauer des Düsenstockwechsels ebenfalls zum Druckausgleich über das
dann offene Durchlaßteil und damit nachteilig zum Austreten
von Produktstäuben kommen, die sowohl gesundheitsgefährlich
als auch explosionsgefährlich sein können.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs
genannten Gattung aufzuzeigen, die das Ziehen eines Düsenstockes
ermöglicht und dabei einen Druckausgleich zwischen dem
Innenraum des Wirbelschichtbehälters und der Umgebung vermeidet.
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Diese
Aufgabe ist durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruches
1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind
in den Unteransprüchen 2 bis 8 angegeben.
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Die
erfindungsgemäße Vorrichtung zeichnet sich dadurch
aus, daß das Durchlaßteil und der Düsenstock
als Kolbenführung mit in Durchlaßrichtung verlaufenden
Gleitflächen ausgebildet sind, daß der Düsenstock
wenigstens eine die Einspritzdüse vollständig
aufnehmende Vertiefung aufweist, und daß das Durchlaßteil
wenigstens ein in seine Durchlaßöffnung integriertes
Absperrorgan aufweist.
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Das
Durchlaßteil dient im wesentlichen einer ausreichenden
Befestigung des Düsenstockes in den Wandungen des Wirbelschichtbehälters.
Dabei kann das Durchlaßteil sowohl lösbar als
auch unlösbar an dem Wirbelschichtbehälter befestigt
sein. Bezogen auf die vorzugsweise einen zylindrischen Grundkörper
definierenden Gleitflächen des Düsenstockes kann
die eine Einspritzdüse aufnehmende Vertiefung jede Art
von Querschnittsverjüngung sein, die dazu geeignet ist,
die Einspritzdüse vollständig im Inneren dieses
definierten Grundkörpers aufzunehmen. Das Absperrorgan
dient dazu, die beim Herausziehen des Düsenstockes im Durchlaßteil
frei werdende Durchlaßöffnung zu verschließen.
So ist vorteilhaft ein Eindringen von ungereinigter Umgebungsluft
in den Wirbelschichtbehälter vermieden.
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Nach
einer ersten Weiterbildung der Erfindung ist mit wenigstens einer
Gleitfläche des Durchlaßteils wenigstens ein auf
der dem Wirbelschichtbehälter abgelegenen Seite des Absperrorgans
gelegener äußerer Dichtungsbereich ausgebildet.
Ein derart angeordneter Dichtungsbereich ermöglicht die
Betätigung des Absperrorgans, noch bevor der Düsenstock
die Durchlaßöffnung vollständig freigegeben hat.
Dazu wird der Düsenstock in einem ersten Schritt nur so
weit aus der Durchlaßöffnung des Durchlaßteils
herausgezogen, daß sein freies Ende das Durchlaßteil
im äußeren Dichtungsbereich verschließt.
In einem zweiten Schritt wird die Durchlaßöffnung
zusätzlich durch Betätigung des Absperrorgans
verschlossen, so daß in einem dritten Schritt der Düsenstock
schließlich vollständig aus der Durchlaßöffnung
des Durchlaßteils herausgezogen werden kann. Mit dieser
Verfahrensschrittfolge ist sichergestellt, daß die Durchlaßöffnung
auch unmittelbar nach dem Ziehen des Düsenstockes geschlossen
bleibt. Mit der umgekehrten Verfahrensschrittfolge ist entsprechend
sichergestellt, daß die Durchlaßöffnung
bis unmittelbar vor dem Einsetzen eines gereinigten Düsenstockes
geschlossen bleibt. Der Dichtungsbereich wird vorzugsweise über
ein zwischen den Gleitflächen des Durchlaßteils
und den Gleitflächen des Düsenstockes ausreichend
klein ausgebildetes Spaltmaß hergestellt. Dabei liegt es durchaus
im Rahmen der Erfindung, in die Gleitflächen des Durchlaßteils
Elastomerdichtungen zu integrieren.
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Um
zu gewährleisten, daß das Durchlaßteil auch
während der Durchführung des ersten Schrittes,
nämlich dem teilweisen Herausziehen des Düsenstockes
aus der Durchlaßöffnung, dauerhaft geschlossen
bleibt, ist die von dem äußeren Dichtungsbereich
des Durchlaßteils am Düsenstock in Durchlaßrichtung
abgegriffene Länge größer als die in Durchlaßrichtung
gemessene Länge jeder am Düsenstock ausgebildeten
Vertiefung. Mit dieser konstruktiven Ausgestaltung ist sichergestellt,
daß die Behälteröffnung über
die gesamte Dauer eines Düsenstockwechsels geschlossen
bleibt.
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Nach
einer nächsten Weiterbildung der Erfindung ist mit wenigstens
einer Gleitfläche des Durchlaßteils zusätzlich
wenigstens ein auf der dem Wirbelschichtbehälter zugekehrten
Seite des Absperrorgans gelegener innerer Dichtungsbereich ausgebildet.
Dieser Dichtungsbereich wird vorzugsweise ebenfalls über
die als Kolbenführung gleitend zusammenwirkenden Gleitflächen
des Durchlaßteils und des Düsenstockes ausgebildet
und dichtet das Absperrorgan vorteilhaft gegen mögliche
Leckageverluste ab. Weiterhin ist mit dem inneren Dichtungsbereich,
in Verbindung mit dem äußeren Dichtungsbereich
ein insgesamt besonders stabiles Führungssystem hergestellt.
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Nach
einer anderen Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß das
Absperrorgan ein Drehschieber ist, dessen Dichtkörper mit
einem Handhebel verbunden ist. Drehschieber weisen Durchlaßwege
mit konstanten Strömungsquerschnitten auf, so daß die
formschlüssige Aufnahme des Düsenstockes im Durchlaßteil
auch im Bereich seines Absperrorgans realisiert ist. Mit dem Drehschieber
ist daher die Ausbildung hygienisch problematischer Toträume
besonders wirkungsvoll verhindert. An der Stellung des Handhebels
kann eine Person, die mit der Wartung einer die erfindungsgemäße
Vorrichtung aufweisenden Wirbelschichtanlage vertraut ist, mühelos
erkennen, ob das Durchlaßteil bei gezogenem Düsenstock
geschlossen ist. Selbstverständlich ist es neben einer
manuellen Betätigung mittels eines Handhebels denkbar,
eine hydraulische, pneupatische oder elektromotorische Betätigung
vorzusehen. Auch die Ausbildung des Absperrorgans als Ventil liegt
im Rahmen dieser Erfindung.
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Um
den mit den Gleitflächen des Düsenstockes definierten
Grundkörper möglichst schlank und die darin angeordnete
Einspritzdüse möglichst groß ausbilden
zu können, ist mit jeder Vertiefung ein exzentrisch hinter
den Gleitflächen des Düsenstockes zurückstehender
Zapfen ausgebildet. Mit einem derartigen Zapfen weist die vorzugsweise
zylindrisch ausgebildete Gleitfläche des Düsenstockes
eine umlaufende Unterbrechung auf, so daß an die Unterbrechung
angrenzende Grundkörpersegmente des Düsenstockes
jeweils mit einer zur Durchlaßöffnung des Durchlaßteils
koaxial verlaufenden Phase versehen werden können. Die
Phase erleichtert die erneute Ineingriffnahme von Grundkörpersegmenten
und Durchlaßöffnung beim Ziehen oder beim Einsetzen des
Düsenstockes.
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Nach
einer besonders vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist zwischen
dem Durchlaßteil und dem drehbeweglich darin geführten
Düsenstock eine Winkelskalierung angebracht. Diese ermöglicht es
einer Person, welche mit der Wartung einer die erfindungsgemäße
Vorrichtung aufweisenden Wirbelschichtanlage vertraut ist, zu erkennen,
welchen Abstrahlwinkel die an einem Düsenstock angeordneten Düsen
innerhalb des Wirbelschichtbehälters aufweisen.
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Um
mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung auf einer
Wirbelschichtanlage einen besonders hygienischen Produktionsablauf,
der sogar die strengen EHEDG-Richtlinien erfüllen
dürfte, zu erreichen, sind das den Dichtkörper
des Absperrorgans führende Gehäuse und das Durchlaßteil
einstückig miteinander verbunden. Auf diese Weise sind
die auf der dem Wirbelschichtbehälter abgelegenen Seite
des Absperrorgans gelegenen Gleitflächen und die auf der dem
Wirbelschichtbehälter zugekehrten Seite des Absperrorgans
gelegenen Gleitflächen über die Dichtflächen
des Gehäuses miteinander verbunden.
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Ein
Ausführungsbeispiel der Erfindung, aus dem sich weitere
erfinderische Merkmale ergeben, ist in der Zeichnung dargestellt.
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Die
Figur zeigt eine erfindungsgemäße Vorrichtung
zum Einspritzen von fluiden Medien in den Prozeßraum 1 eines
Wirbelschichtbehälters 2. Die Vorrichtung hat
einen zwei seitlich ausgerichtete Einspritzdüsen 3, 4 aufweisenden
Düsenstock 5 und ein an einer Behälteröffnung 6 des
Wirbelschichtbehälters 2 festsetzbares Durchlaßteil 7 zur
formschlüssigen Aufnahme des Düsenstockes 5.
Das Durchlaßteil 7 und der Düsenstock 5 sind
als Kolbenführung mit in Durchlaßrichtung verlaufenden
Gleitflächen 8, 9, 10, 11 ausgebildet.
Ausgehend von den Gleitflächen 8, 9 weist
der Düsenstock 5 zwei jeweils eine der Einspritzdüsen 3, 4 vollständig
aufnehmende Vertiefungen 12, 13 auf. Das Durchlaßteil 7 weist
ein etwa mittig an seiner Durchlaßöffnung 14 angeordnetes
Absperrorgan 15 auf. Daraus ergibt sich, daß mit der
Gleitfläche 11 des Durchlaßteils 7 ein
auf der dem Wirbelschichtbehälter 2 abgelegenen
Seite des Absperrorgans 15 gelegener äußerer
Dichtungsbereich 16 ausgebildet ist und daß mit
der Gleitfläche 12 ein auf der dem Wirbelschichtbehälter 2 zugekehrten Seite
des Absperrorgans 15 gelegener innerer Dichtungsbereich 17 ausgebildet
ist. Dabei ist die von dem äußeren Dichtungsbereich 16 des
Durchlaßteils 7 am Düsenstock 5 in
Durchlaßrichtung abgegriffene Länge größer
als die in Durchlaßrichtung gemessene Länge jeder
am Düsenstock 5 ausgebildeten Vertiefung 12, 13.
Mit den Vertiefungen 12, 13 sind exzentrisch hinter
den Gleitflächen 8, 9 des Düsenstockes 5 zurückstehende
Zapfen 18, 19 ausgebildet. In die Behälteröffnung 6 ist
eine Buchse 20 eingeschweißt, in welcher das Durchlaßteil 7 festgesetzt
ist. Das Durchlaßteil 7 weist eine an der Buchse 20 anstehende
Elastomerdichtung 21 auf. Das Absperrorgan 15 ist
ein als Kugelhahn ausgebildeter Drehschieber, dessen Dichtkörper 22 mit
einem Handhebel 23 verbunden ist. Das den Dichtkörper 22 des
Absperrorgans 15 führende Gehäuse 24 und
das Durchlaßteil 7 sind einstückig miteinander
verbunden. Zum Einstellen des Absprühwinkels der Einspritzdüsen 3, 4 in Bezug
auf den Wirbelschichtbehälter 2 ist zwischen dem
Durchlaßteil 7 und dem drehbeweglich darin geführten
Düsenstock 5 eine Winkelskalierung 25 angebracht.
Das behälteraußenseitig aus dem Durchlaßteil 7 herausstehende
verjüngte Stockende 26 weist einen Druckluftanschluß 27 sowie
einen Flüssigkeitsanschluß 28 zum Versorgen
der Einspritzdüsen 3, 4 auf. Der Düsenstock 5 bildet
zusammen mit dem freien Ende des Durchlaßteils 7 einen
Anschlag 29 aus.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Nicht-Patentliteratur
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- - EHEDG-Richtlinien [0013]