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Die Neuerung betrifft eine Anlage zum Reinigen von Keramikelementen entsprechend den Merkmalen des ersten Anspruches.
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Die Erfindung ist geeignet zur Reinigung von Keramikelementen, insbesondere von Sattelkörper-Keramikelementen oder von Keramikelementen, die kompliziertere Formen aufweisen und daher teuer in der Anschaffung und schwer zu reinigen sind.
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Abluftreinigung in Kraftwerken erfolgt gemäß dem Stand der Technik mittels thermischer Verfahren. Zwei Verfahren sind maßgeblich im Einsatz. Zum ersten die regenerativ-thermische Nachverbrennung und die regenerativ–thermische Oxidation.
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Wärmetauscher, die unter anderem zur Abluftreinigung eingesetzt werden, verfügen zur Erhöhung des Wirkungsgrades über innenliegende Keramikfüllungen mit einer hohen spez. Wärmekapazität.
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Die Keramikelemente sind in der Regel rund und weisen eine große Oberfläche und einen Durchmesser von 8 bis 15 mm auf, wobei ihre Dicke 5 bis 10 mm betragen kann. In ihrem Inneren können die Keramikelemente ein oder zwei sich kreuzende Stege aufweisen. Bei hoher mechanischer Belastung zerbrechen die Körper und sind für den Einsatz im Wärmetauscher nicht mehr geeignet.
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Abhängig von der Schadstoffkonzentration verblocken die verwendeten Wärmespeichermedien durch den Oxidationsprozeß, der im Wärmetauscher stattfindet, nach einer gewissen Betriebsdauer. Die Keramikelemente können als Bienenwaben-Keramikelemente des Keramik-Sattelkörpers oder anderen ausgeführt sein wie Einsteg- oder Mehrstegelemente.
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Die feinstrukturierten Luftkanäle verblocken durch Feststoffablagerungen die aus Silane, Siloxane und Siliziumoxidverbindungen bestehen. Der Verblockungsvorgang führt zu einem erhöhten Luftwiderstand im Wärmetauscher und somit zur Verringerung der Abluftreinigungskapazität. Folglich müssen die eingesetzten Wärmespeichermedien oder Keramikelemente gereinigt werden.
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In
DE 199 26 428 C1 ist ein Verfahren zur thermischen Regeneration von Wärmetauschermaterial einer regenerativen Nachverbrennungseinrichtung beschrieben.
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Auch
DE 10 2004 022 737 B4 beschreibt ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Reinigung von aerosol- und staubbelasteten Abgasströmen.
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In diesen Einrichtungen sind Festbettfilter mit keramischem Schüttgut angeordnet, wobei das keramische Schüttgut beispielsweise durch Sattelkörper in einer bestimmten Körnung gebildet wird. Die umstrukturiert gelagerten Füllkörper des Festbettfilters erzeugen im durchtretenden Abgas eine starke Turbulenz. Durch die turbulente Strömung wird ein Großteil der im Abgas enthaltenen groben festen Staub- und flüssigen Aerosolteilchen an den Füllkörpern des Feststoffbettes angelagert und abgeschieden. Der abgeschiedene Feststoff verbleibt in den Toträumen der Schüttung, während die abgehende Flüssigkeit nach unten läuft oder aus Flüssigkeitsfüllen an den Füllkörpern haften bleibt. Die Reinigung der Sattelkörper erfolgt, indem Heißluft zugeführt wird und die flüchtigen Bestandteile neutralisiert oder verbrannt werden.
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Auch
DE 10 2004 026 646 B4 beschreibt ein Verfahren zur thermischen Entsorgung schadstoffhaltiger Substanzen, wobei die Substanzen verbrannt und das bei der Verbrennung gebildete Abgas abwechselnd durch eine Speichermasse von mehren Regeneratoren geführt wird.
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DE 27 38 524 C3 beschreibt einen Schwingwascher zum Abtrennen spezifischer leichter Verunreinigungen von feinkörnigen Schüttgütern, wobei eine zusätzliche Wasserzuführung am Boden eines Troges in Förderrichtung erfolgt. Die Verunreinigungen werden mittels unterhalb des Wasserspiegels befindlicher Wasserdüsen abgespült, wobei die Reinigung von feinem Sand, der mit leichten Partikeln wie Holzkohle, Torf, verunreinigt ist, beschrieben wird.
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DE 200 10 710 U1 beschreibt einen Störstoffabscheider, mit dem Leicht-, Hart- und/oder Metallstoffe aus einem schüttfähigen Gut in einer Fördereinrichtung abgeschieden wird, wobei die Fördereinrichtung eine Neigung aufweist.
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Ein Verfahren zur Regeneration poröser keramischer Filter ist in
DE 691 12 197 T2 beschrieben, wobei in einer Vibrationsförderanlage Schwingungen auf Keramikkörper aufgebracht werden und die Reinigung durch einen Düsenstrom geschieht, der in den Keramikfilter eingeführt wird.
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In
DE 10 2007 018 111 A1 ist eine Reinigungsvorrichtung beschrieben, in der ein Stück- oder Schüttgut, insbesondere Gummi, Kunststoff- oder Metallwerkstücke in einem rotierenden Trommelbehälter gereinigt werden. Die Vorrichtung ist nicht geeignet, keramische Körper wie Körper mit Hohlräumen zu reinigen, da diese durch die Trommelbelastung beschädigt oder zerstört werden würden.
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Aus
DE 24 43 370 C1 ist ein Schwingsieb mit Unwuchtantrieb bekannt, das in den Längswangen gelagerte und durch Wellen miteinander verbundene Unwuchtmassen aufweist. Zwischen den äußeren Längswangen ist zumindest eine Zwischenwange vorgesehen, in der mindestens eine Unwuchtmasse gelagert ist, die doppelt so groß wie die in der äußeren Längswange eingelagerte Unwuchtmasse. Auch mit diesem besonderen Antriebsmechanismus ist es zwar möglich, defekte Keramikelemente auszusieben, allerdings ist bei der Aufgabe auf das Sieb nicht gewährleistet, daß es nicht zum Zerbrechen von Keramikelementen kommt. Gleiches gilt für das Aussieben der Keramikelemente.
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Ein Schwingsieb ist auch in
DE 198 11 416 A1 beschrieben, wobei ein Siebrahmen vorhanden ist, in dem ein Siebbelag und Schlagelemente in Form von Schlagleisten angeordnet sind. Auch ein derartiges Sieb ist nicht geeignet, Keramikelemente schonend auszusieben.
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In
AT 384 562 B ist eine Siebvorrichtung mit einer Siebtrommel beschrieben, welche zylindrische oder konische Siebe aufweist, die mit einem Drehantrieb in Umdrehungen versetzt wird. Dabei sind zwei Siebtrommeln unterschiedlicher Größe vorhanden und zwei gesonderte Austragsschurren. Mit der Vorrichtung ist zwar ein Aussieben möglich, allerdings keine schonende Reinigung der Keramikelemente.
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Damit sind einzelne geeignete Verfahren, Apparate oder Anlagen zum Reinigen der genannten Keramikelemente nicht bekannt.
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Die aus dem Wärmetauscher entnommenen, verblockten Keramikelemente weisen neben einem gewissen Anteil an Bruch auch Metallreste auf, die den in den Anlagen installierte Heizungselementen entstammen, die zu Bruch gegangen sind. Diese sowie die zerbrochenen Keramikelemente müssen aus der Schüttung des Schüttgutes zusammen mit den Verblockungen schonend entfernt werden, damit eine Wiederverwendung der Keramikelemente überhaupt möglich ist.
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Es ist daher Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren und eine Anlage zu entwickeln, mit der die genannten Keramikelemente schonend gereinigt werden können.
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Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren nach den Merkmalen des ersten Patentanspruches und eine Vorrichtung nach den Merkmalen des Anspruches 6 gelöst.
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Unteransprüche geben vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung wieder.
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Die gefundene Lösung sieht ein Verfahren zur Reinigung von Keramikelementen, insbesondere von Keramikelementen von Wärmetauschern, vor, welches aus den folgenden Verfahrensschritten besteht:
- – schonende Aufgabe der verblockten und verunreinigten Keramikelemente in eine Speichereinrichtung, vorzugsweise ein Silo,
- – schonende Förderung zwischen den Aufbereitungsapparaten,
- – schonende Förderung zu einer Abscheidung, vorzugsweise einer Wirbelstromabscheidung, in der metallische Bestandteile entfernt werden,
- – mit einer anschließend schonenden Aufgabe eine Klassiereinrichtung, vorzugsweise einer Siebeinrichtung, auf der zerbrochene Keramikelemente aussortiert und anschließend abtransportiert werden,
- – anschließend einem Waschvorgang zur Reinigung der Keramikelemente, vorzugsweise mit gleichzeitiger Sortierung und Trocknung mittels Trommelsiebung, wobei eine schonende Aufgabe des Siebgutes direkt in die Waschflüssigkeit erfolgt.
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Nach einer anschließenden Trocknung mittels Luft- und/oder Wärmequelle sind die aufbereiteten Keramikkörper wieder im Wärmetauscher einsetzbar.
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Das Verfahren wird durch Apparate und in einer Anlage durchgeführt, die aus einer Aufgabeeinrichtung besteht, der ein Silo und ein Wirbelstromabscheider nachgeschaltet sind. Durch den Wirbelstromabscheider werden Störstoffe wie Metallteile vom störungsfreien Schüttgut abgetrennt. Damit werden grobe Verunreinigungen aus dem weiteren Prozeß ausgehalten. Ein dem Wirbelstromabscheider nachgeschaltetes Schwingsieb dient zum Aussieben zerbrochener Keramikelemente aus dem störungsfreien Schüttgut. Die ausgesiebten zerbrochenen Keramikelemente werden in Transportbehälter befördert. Zwischen dem Silo und dem Wirbelstromabscheider kann ein Transportband, beispielsweise ein Schrägband, zum Transport der Keramikelemente angeordnet sein.
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Das störungsfreie Schüttgut kann mittels Transportband oder Schrägband zu einer Siebtrommel in einem Waschbehälter transportiert werden, in dem die Reinigung der Keramikelemente vorgenommen wird. Dem Reinigungsprozeß ist ein Trocknungsprozeß nachgestaltet.
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Entscheidend ist nicht nur, wie die einzelnen Anlagenkomponenten zusammengeschaltet sind, sondern auch, wie diese ausgeführt sind.
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Im Folgenden wird beschrieben, wie Keramikelemente mit der vorhandenen Anlage gereinigt werden.
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Die zubereiteten keramischen oder Sattelkörper-Keramik-Elemente werden in einem Transportbehälter, z. B. in sogenannten Big-Boy's, angeliefert. Die Big Boy's sind so ausgebildet, daß diese von oben befüllbar sind und am Boden über eine verschließbare Entleeröffnung verfügen.
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Die Sattelkörper-Keramik-Elemente sind aufgrund ihrer geometrischen Form und der Materialspezifikation sehr stoßempfindlich. Aus diesem Grund ist eine schonende Materialbewegung erforderlich. Insbesondere sind „Fördertechnische Übergabestellen” aus den o. g. Gründen mit Prallschutzvorrichtungen zu versehen. Die zu entleerenden Big-Boy's werden mit einem Flurhebezug (Gabelstapler) in eine Vorrichtung gehoben. Im Anschluß wird die Vorrichtung mit dem Big-Boy angehoben und dieser über der Siloöffnung entleert, indem seine Bodenöffnung geöffnet wird.
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Die im Silo lagernden Sattelkörper-Keramik-Elemente werden über einen, im unteren Bereich der Silos vorhandenen, Dosierschieber entnommen. Die Übergabe erfolgt an ein Steigband. Die im Schüttgut befindlichen FE-, NE-Störstoffe werden mittels eines Wirbelstromabscheiders separiert. Die Störstoffe werden über ein schonendes Transportmittel, z. B. einen Spiralschlauch, in einen Transport- oder Störstoffbehälter geleitet. Das „störstoffreie” Schüttgut wird ebenfalls mit einem Spiralschlauch mit integriertem Pralldämpfer auf das Lochblech der Schwingsiebvorrichtung übergeben.
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Mit dieser Vorrichtung erfolgt die Trennung des Schüttgutes in zweierlei Funktionen:
- • Überkorn nicht zerbrochene Elemente
- • Unterkorn- zerbrochene Elemente
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Das anfallende Unterkorn kann über eine Schurre abgeführt und entsorgt werden. Das Überkorn kann an das nachgeschaltete Steigband übergeben. Dem Steigband ist die getauchte Siebtrommel, beispielsweise eine Lochblech-Siebtrommel, nachgeschaltet. Das Schüttgut (Sattelkörper-Keramik-Elemente, Keramikelemente) wird mittels der Materialzuführschurre der Siebtrommel zugeführt. Während des Fördervorganges wird über einen Spülstutzen dem Schüttgut (Keramikelemente, Sattelkörper-Keramik-Elemente) die erforderliche Reinigungslösung der zu reinigenden Sattelkörper-Keramik-Elemente zugegeben. Die Reinigungslösung wird mittels des Prozeßkreislaufes von der Waschwanne zur Materiazuführschurre gepumpt. Die Pumpe kann FU(Frequenzumrichter)-geregelt sein, um die Reinigungslösungsmenge der Materialflußmenge (Sattelkörper-Keramik-Elemente) anzupassen. Die in der getauchten Siebtrommel gereinigten Keramikelemente (Sattelkörper-Keramik-Elemente) werden mit der im Trommelkörper angebrachten Wendel aus dem Siebbereich gefördert und gelangen auf die nachgeordnete Trocknungseinrichtung, beispielsweise eine Lochblechschurre. Unterhalb der Lochblechschurre ist ein Heißlufterzeuger angeordnet. Diese Vorrichtung dient zum Trocknen der Keramik- oder Sattelkörper-Keramik-Elemente. Der Trocknungsvorgang kann einen diskontinuierlichen Prozeß darstellen. Im Anschluß an den Trocknungsprozeß kann das Material mittels des Steigbandes der Big-Boy-Abfüllvorrichtung zugeführt werden.
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Die nacheinander geschalteten Vorrichtungen und Apparate zur Aufbereitung sind in 1 in prinzipieller Darstellung gezeigt, wobei die Aufgabeeinheit 1 das Aufgabegut 1.1 in das Silo 10 abgibt. Vom Silo 10 gelangt das Aufgabegut 1.1 zum Wirbelstromabscheider 2, in dem Störstoffe 2.1 ausgebracht und in einen Transportbehälter 13 befördert werden. Das störungsfreie Schüttgut 2.2. wird schonend mittels Kunststoffschlauch in ein Schwingsieb 3 aufgegeben, in dem zerbrochene Keramikelemente 12 abgetrennt und mittels Transportband 4 in einen Transportbehälter 13 befördert werden können.
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Die verbleibenden Keramikelemente werden in der Siebtrommel 5 mit Waschbehälter 6 gewaschen und anschließend einer Trockenvorrichtung 8 zugeführt. Die getrockneten Keramikelemente werden in einen Transportbehälter 13 gegeben und zum Betreiber von Wärmetauschern transportiert.
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Zur schonenden Zwischenlagerung werden die Keramikelemente bzw. die Sattelkörper-Keramik-Elemente in einem Schwingsilo 10 mit Schwingfundament 34 zwischengelagert. Dieses Schwingsilo 10 wird folgenden Aufgaben gerecht:
- – Beim Befüllvorgang ist die Zerstörung von Sattelkörper-Keramik-Elementen zu vermeiden
- – Kontinuierlicher Abfluß der Sattelkörper bei differierenden Abflußmengenvorgaben
- – Vermeidung von Rückbildungen im Auslaufbereich des Silos
- – Kontinuierlicher Abflußmengenstrom, unabhängig von der momentanen Füllhöhe der Sattelkörpermenge im Silo.
- – Die Zerstörung von Sattelkörper-Keramik-Elementen durch mechanische Schwingungen ist zu vermeiden.
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Ein Schwingsilo 10, welches diese Aufgaben erfüllt, ist in 2 schematisch dargestellt und wird im Folgenden beschrieben:
Das Schwingsilo 10 mit Schwingfundament 34 besteht aus einem zylindrischen Körper 29 mit einem darunter anschließenden asymmetrischen Kegelstumpfkörper 30. Die beschriebene Körperkombination ist mit der Ständerkonstruktion 36 kraftschlüssig verbunden. Die beschriebene Konstruktion ruht auf dem Schwingfundament 34, wobei zwischen der Ständerkonstruktion 36 und dem Schwingfundament 34 Schwingelemente 33 zur Schwingungsentkopplung zwischen der Silokonstruktion und dem Schwingfundament 34 angeordnet sind. Das Schwingfundament 34 ist nicht kraftschlüssig mit einer Bodenplatte 38 verbunden. Zur Vorbeugung von Brückenbildung ist der Kegelstumpfkörper 30 asymmetrisch geformt, so daß die Mantelfläche des asymmetrischen Silostumpfes 30 zur Horizontalen ein Winkelverhältnis von Alpha 1 ungleich Alpha 2 aufweist. Desweiteren ist die Innenseite der Silomantelfläche, im Bereich des asymmetrischen Silostumpfes 30 durch entsprechende Beschichtungsmaßnahmen 31 so gestaltet, daß die Rauhtiefe der Innenmantelfläche differiert μ1 ungleich μ2. Im unteren Bereich des Silokegelstumpfes 30 ist eine Schüttgutauslaufvorrichtung mit Dosiervorrichtung 32 angebracht. An der Außenfläche des Kegelstumpfsilokörpers 30 ist ein FU-geregelter Umwuchtantrieb 11 zur Unterstützung der Schüttgutfließeigenschaften angebracht.
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Die Befüllung der Siloanlage 10, mittels einer Big–Bag-Entladevorrichtung, erfolgt über die Befüllöffnung 28 und eine Befüllrutsche 54. Die Füllstandfeststellung des Schüttgutes. im Silo 3 erfolgt mittels der Füllstandssensorik 35. Die Befüllung des Silos 30 mit den Keramikelementen erfolgt über die Befüllöffnung 28. Die Entleerung des Silos geschieht mittels der Dosier-Entleerungsvorrichtung 32 und die Dosieröffnung 37. Zur Unterstützung des Fließverhaltens der Keramikelemente ist der FU-geregelte Unwuchtantrieb 11 vorgesehen. Die Intensität der Schwingwirkung des Unwuchtantriebes 11 erfolgt durch die Drehzahländerung mittels des FU-Stellgliedes. Der Frequenzumrichter wird durch die Füllstandsmeßvorrichtung 35 geregelt. Das Fließverhalten von Schüttgütern ist von einigen Randbedingungen abhängig, unter anderem von
- – Restfeuchtegehalt im Schüttgut
- – Innere Reibung des Schüttgutes
- – Formstabilität des Schüttgutes
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Die Keramik- oder Sattelkörper-Keramik-Elemente bestehen aus einem Keramikmaterial mit einer sehr hohen spez. Wärmekapazität. Das Material ist von Natur aus relativ spröde und zerbricht bei entsprechenden statischen Drücken. Das Bruchverhalten des Sattelkörper-Keramik-Materials nimmt mit den Aufbereitungszyklen zu. Desweiteren sind die Keramik-Elemente im starken Maße hydroskopisch. Dieses Verhalten hat zur Folge, daß das Material fortlaufenden Restfeuchtschwankungen unterliegt. Aus den obengenannten Gründen muß das Keramikmaterial schonend aus dem Silo 10 entnommen werden, ohne daß es zu Brückenbildungen im Auslaufbereich kommt.
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Wie schon beschrieben, ist der Silokegelstumpf 30 asymmetrisch ausgebildet worden und die Innenfläche 31 des Kegelstumpfmantels ist so beschichtet, daß die Oberflächen unterschiedliche Rauhtiefen aufweisen.
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Die oben beschriebenen Maßnahmen verhindern im Schüttgutkörper ein „Momentengleichgewicht” und damit eine Brückenbildung.
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Eine weitere Maßnahme zur Verhinderung des Momentengieichgewichtes wird durch den Unwuchtantrieb 11 herbeigeführt. Durch den Unwuchtantrieb 11 werden Kreisschwingungen in den Schüttgutkörper übertragen und somit die Bildung von Schüttgutbrücken und -brüchen verhindert. Die Schwingungsintensität ist abhängig von der Betriebsdrehzahl des Unwuchtantriebes. Diese läßt sich durch den Frequenzumrichter ändern.
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Der Unwuchtantrieb wird über den vorgeschalteten Frequenzumrichter drehzahlmäßig geregelt, in dem durch den Füllstandsensor 35 nachfolgende Regelgrößen vorgegeben werden:
Vollfüllung → geringe Drehzahl des Unwuchtantriebes
Mittlere Füllung → mittlere Drehzahl des Unwuchtantriebes
Geringe Füllung → höhere Drehzahl des Unwuchtantriebes
→ geringe Drehzahl → niedrige Energieeinwirkung auf das Schüttgut
→ mittlere Drehzahl → mittlere Eniergieeinwirkung auf das Schüttgut
→ hohe Drehzahl → hohe Energieeinwirkung auf das Schüttgut
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Die obengenannten Zusammenhänge werden genutzt um das Schüttgut mittels Unwuchtantrieb aus einem Vorlagesilo schonend (bruchminimierend) auszutragen. Die durch den Unwuchtantrieb verursachten Schwingungen werden unter anderem in die Ständerkonstruktion 36 umübertragen. Mittels der unter der Ständerkonstruktion 36 angeordneten Schwingelemente 33 erfolgt eine Schwingungsentkopplung zum Schwingfundament 34. Das Schwingfundament 34 ist so dimensioniert, daß Schwingungsübertragungen in die Bodenplatte 38 gänzlich vermieden werden. Demzufolge ist es nicht erforderlich das Silo 10 einschließlich des Schwingfundaments 34 mit der Bodenplatte 38 kraftschlüssig zu verbinden. Das beschriebene Silo 10 ist somit semimobil betreibbar.
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Die im Silo zwischengelagerten Keramikkörper werden vorteilhafterweise auf ein Transportmittel, beispilsweise ein Steigband 4, aufgegeben und gelangen über den Wirbelstromabscheider 2 zu einem Schwingsieb 3 mit Schwingfundament 15. Dieses ist in 3 dargestellt und soll im Folgenden beschrieben werden:
Die aufzubereitenden Keramikelemente werden mittels des dargestellten Schwingsiebs 3 separiert. Das Schwingsieb 3 mit Schwingfundament 15 genügt folgenden Anforderungen und Randbedingungen:
- • Bei der Aufgabe der Sattelkörper-Keramik-Elemente auf das Schwingsieb sind Zerstörungen von Gutkörpern zu vermeiden
- • Die Ausschwingung der Sattelkörper ist so zu wählen, daß eine kontinuierliche Separation zwischen Gutkörpern und Nichtgutkörpern gewährleistet ist.
- • Die Ausschwingung der Sattelkörper ist so zu wählen, daß Gutkörper auf der Siebeinheit nicht zerstört werden.
- • Die Linearschwingung der Siebfläche ist so abzustimmen, daß ein kontinuierlicher Abfluß gewährleistet ist.
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Das Schwingsieb 3 mit Schwingfundament 15 besteht aus einem statisch bestimmten Rahmen 14, der kraftschlüssig mit dem Schwingfundament 15 verbunden ist. Auf dem Schwingfundament 15 ist der Schwingrahmen 16 als statisch bestimmter Rahmen 16 mittels Schwingungsdämpfer 17 mit dem Schwingfundament 15 verbunden. Der Schwingrahmen 16 dient zur Aufnahme einer oder mehrerer Siebeinheiten 18. Unterhalb der Siebeinheiten 18 ist eine geneigte Schurre 19 mit einer bestimmten Neigung angeordnet. Die im Schwingrahmen 16 befindlichen Siebflächen lassen sich in ihrer Neigung individuell, mittels einer Klemmvorrichtung 20 verändern. Die Klemmvorrichtungen 20 sind konstruktiv so ausgebildet, daß eine Kraftschlüssigkeit zwischen Siebfläche und Schwingrahmen 16 während des Betriebs gewährleistet ist. Die Horizontalausschwingung des Schwingrahmens 16 läßt sich über verstellbare Schwingpuffer 17 einstellen. An der Riegel-/Ständerkonstruktion 22 sind beidseitig Unwuchtantriebe 23 angeordnet.
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Der Schwerpunkt der vibrierenden Vorrichtung (Schwingrahmen 16 und Siebflächen 18) mit elastischer Isolierung (Schwingungsdämpfer 17) muß, unabhängig von der Größe des Stoßwinkels, immer auf der Leitlinie der resultierenden Fliehkraft liegen. Um dem o. g. Anspruch gerecht zu werden sind die beiden Unwuchtantriebe 23 konstruktiv so an dem Schwingrahmen 16 angebracht, daß sowohl der Stoßwinkel, als auch die Höhenlage, in der senkrechten Linienführung verändert werden können. Die Klemmvorrichtungen 20 zur Winkel- und Höhenveränderungen der o. g. Unwuchtantriebe 23 erfolgen mittels kraftschlüssigen Verbindungselementen 24. Die Materialzuführung auf das jeweilige Siebdeck erfolgt, zur Minimierung von Zerstörungseffekten, mittels Spiralkunststoffschläuchen 25. Im Aufgabebereich der Sattelkörper auf die entsprechende Siebfläche ist dieser mit weichem Material beschichtet, um Zerstörungen der Sattelkörper, hervorgerufen durch Fallenergie, zu minimieren.
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Keramikelemente werden nach Passieren des Wirbelstromabscheiders 2 mittels eines Kunststoffschlauches 25 auf die entsprechende Siebfläche 18 aufgegeben. Zur Minimierung der Fallenergie ist die Siebfläche 18 im Aufgabebereich mit dämpfenden Materialen, beispielsweise einem Kunststoff, beschichtet. Die Neigung 26 der Siebfläche 18 ist abhängig von dem Fließverhalten und der Aufgabemenge der Sattelkörper. Des Weiteren kann mit der Neigung 26 der Siebfläche 18 die Aufenthaltszeit auf der Siebfläche 18 bestimmt werden. Diese Zeit ist wiederum ausschlaggebend für den angestrebten Trennungsgrad (Separationseffekt). Während des Siebvorganges erfahren die Sattelkörper eine gerichtete Bewegung, die durch zwei Unwuchtantriebe, die zueinander gegenläufig sind, erzeugt wird. Die Stoßrichtung der durch die Unwuchtantriebe 23 erzeugten Energie muß durch den Schwerpunkt der schwingenden Einheit verlaufen. Um diesem Anspruch gerecht zu werden, ist er Unwuchtantrieb 23 neigungsmäßig variabel einstellbar und ebenfalls Höhenverstellbar.
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Die Frequenz und somit die Rotationsenergie sind abhängig von der Drehzahl des Unwuchtantriebes 23.
- • Je höher die Drehzahl desto höher ist die Frequenz
- • desto größer ist die Rotationsenergie
- • desto größer ist die Krafteinwirkung auf das im Silo lagernde Schüttgut (Sattelkörper).
- • Je niedriger die Drehzahl desto niedriger ist die Frequenz
- • desto kleiner ist die Rotationsenergie
- • desto kleiner ist die Krafteinwirkung auf das im Silo lagernde Schüttgut (Sattelkörper)
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Der Unwuchtantrieb 23 wird über einen Frequenzumrichter drehzahlmäßig geregelt, um die in der Anmerkung dargestellten Freiheitsgrade zu gewährleisten. Das Schwingsieb 3 verfügt somit über fünf Freiheitsgrade:
- – Stoßwinkelveränderung der Unwuchtantriebe Höhenverstellung der Unwuchtantriebe
- – Drehzahlregulierung der Unwuchtantriebe
- – Ausschwingdämpfung durch verstellen der Schwingpuffer
- – Variable Neigungsänderung der Siebflächen
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Die obengenannten Freiheitsgrade ermöglichen es, das Schwingsieb 3 an die Eigenschaften des Schüttgutes (Sattelkörper) anzupassen.
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Nachdem durch das Schwingsieb 3 auf schonende Weise unregelmäßige oder defekte Keramikelemente 12 abgetrennt und in einen Transportbehälter 13 befördert wurden, bildet das Produkt des Schwingsiebs 3 das Aufgabegut 1.1 für die Siebtrommel 5.
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Die Siebtrommel 5 und der Waschbehälter 6 sowie der damit verbundene Waschmediumkreislauf 50 ist in 4 in schematischer Weise dargestellt und wird im Folgenden erläutert:
Die Siebtrommel 5 dient zum Waschen und zum Trocknen von Keramikkörpern, die das Aufgabegut 1.1 darstellen. Sie können auch als Fest-/Flüssig- oder Fest-/Festseparator eingesetzt werden. Der Wascheffekt wird durch eine Kombination nachfolgender Schritte erreicht:
- – Einbringen der zu waschenden Keramikelemente oder -Sattelkörper (Einsteg- oder Mehrstegsysteme) mittels einer Schurre 7, die in die Siebtrommel 5 unter einem Neigungswinkel (α2) ragt.
- – Hinzugabe der Waschflüssigkeit über die geneigte Schurre 7.
- – Waschen der Keramik-Sattelkörper (Einsteg- oder Mehrstegsysteme) in der Siebtrommel 5, die geneigt und im Waschmedium zum Teil eingetaucht ist.
- – Die geneigte Siebtrommel 5 wird entweder in einer vorgegebenen Richtung gedreht, oder alternierend rechts/links in vorgegebenen Zeittakten gedreht.
- – Einblasen von Luft 55 im Bereich des getauchten Trommelsiebkörpers in das Waschmedium.
- – Austragen der gewaschenen Keramik-Sattelkörper (Einsteg- oder Mehrstegsysteme) mittels in der Siebtrommel 5, angebrachter Förderwendel.
- – Vortrocknen der ausgetragenen, gewaschenen Keramik-Sattelkörper (Einsteg- oder Mehrstegsysteme) mittels eines gasbetriebenen Brenners 48 innerhalb der Siebtrommel.
- – Austragen des Sieb/Waschrückstandes mittels eines Förderorgans.
- – Stetiges Umpumpen des Waschmediums vom Waschbehälter zur Zuführschurre 7.
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Die Anlage stellt einen Siebtrommel-Gegenstrom-Wäscher mit Trocknung dar. Sie besteht aus einem Trommelkörper 8 der aus Lochblech oder Spaltsiebplatten gefertigt ist. Die Rückwand 39 der Siebtrommel besteht aus einer Vollblechscheibe die kraftschlüssig mit der Antriebseinheit 40 verbunden ist. Im gegenüberliegenden Bereich der Siebtrommelantriebseinheit wird der Trommelkörper mit Stützrädern und Laufring 41 geführt. Der Siebkörper kann in mehrere Siebabschnitte 42 unterteilt werden, in dem Lochbleche oder Spaltsiebplatten mit differierenden Durchmessern bzw. Spaltweiten gewählt werden. Der gesamte Siebkörper 5 ist um den Winkel α1 in das Waschmedium mit der Wasserspiegellage eingetaucht. Der Siebkörper 5 ist mit einer geeigneten Aufnahme mit dem Waschbehälter 53 verbunden. Die Materialzuführschurre 7 ragt bis zur Rückwand 39 in den Siebkörper 5 mit der Neigung α2. Der Austrag der Keramikkörper (Einsteg- oder Mehrstegsysteme) erfolgt über eine an der Innenseite des Siebkörpers 5 kraftschlüssig verbundene Förderwendel 43 mit einer variierenden Steigung der Wendel S1, S2 und einer variierenden Wendelhöhe h1, h2.
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Das Waschmedium wird mittels eines geschlossenen Kreislaufs 50 vom Waschbehälter 6 zur Materialzufuhrschurre 7 mittels der Pumpen 44 geführt.
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Zur Abscheidung von feinen Störstoffen die im Waschmedium auftreten können, ist ein Hydrozyklon 45 vorgesehen.
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Das Waschmedium wird mittels Belüfterkerzen 46 unterhalb der Wasserspiegellage 53 mit Druckluft 55 über einen Ventilator 47 belüftet.
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Im Austragsbereich der Siebtrommel 5 ist ein Gasbrenner 48 mit offener Flamme als Vortrockner angeordnet.
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Unterhalb der Lochblechauslaufschurre 49 ist ein weiterer Gasbrenner 48 mit offener Flamme als Nachtrockner angebracht. Weiterhin ist ein Heißlufterzeuge 9 zum Trocknen angeordnet.
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Die Drehrichtungsänderung und die Siebkörperkreisgeschwindigkeit sind über einen Frequenzumformer 56 regelbar.
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An der unter Neigung α2 installierten Schurre 7 ist für den Fall der Trockenseparation ein Unwuchtantrieb 11 zur Unterstützung der Fließeigenschaften der jeweiligen Keramikelemente (Einsteg- oder Mehrstegsysteme) angebracht. Zur Separation von Grobverunreinigungen 2.1, die im Waschmedium vorhanden sind, ist ein Bogensieb 51 vorgesehen. Zur Naßbehandlung der Keramikelemente als Aufgabegut werden diese mittels eines geeigneten Förderorganes der Materialzuführschurre 7 zugeführt. Gleichzeitig werden über den Waschmediumkreislauf 50 die Keramikelemente in den unterhalb des Wasserspiegels 53 getauchten Siebkörper 5 mittels des zugegebenen Waschmediums 50 gespült. Richtung A. Die so in den getauchten Siebtrommelkörper 5 gelangten Keramikelemente werden durch die Drehbewegungen der mit dem Wäschemedium intensiv in Kontakt gebracht. Während des obengenannten Waschvorganges werden die Keramikelemente durch die im Siebkörper 5 fest installierte Förderwendel 43 zur Auslauflochblechschurre 49 befördert. Richtung B.
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Mittels des im Austragsbereiches der Siebtrommel 5 angebrachten Gasbrenners 48 mit offener Flamme erfolgt der Vortrocknungsprozeß. Anschließend rutschen die vorgetrockneten Keramikelemente auf die nachgeschaltete Auslauflochblechschurre 49 und werden dort mittels eines weiteren Gasbrenners 48 mit offener Flamme und eines Heißluftstroms aus dem Heißlufterzeuge 9 nachgetrocknet.
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Zur Intensivierung des Waschprozesses wird Luft 55 oder ein anderes Gas über den Ventilator 47 und den nachgeschalteten Belüfterkerzen, die im Waschbehälter 6 unterhalb der im Waschmedium getauchten Siebtrommel 5 angebracht sind, zugeführt.
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Der Prozeßkreislauf des Waschmediums 50 erfolgt vom Waschbehälter 6 über das Bogensieb 51. Hier erfolgt die Separation von groben Rückständen 2.1 aus dem Waschmedium. Über eine Druckerhöhungspumpe 44 wird dem Waschmedium ein Hydrozyklon 45 zugeführt. Der Hydrozyklon 45 dient zur Feinstoffseparation aus dem vorgereinigten Waschmedium. Mit der nachgeschalteten Spüldruckpumpe 44 wird das Waschmedium zur Materialeintragsschurre 7 befördert.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 19926428 C1 [0008]
- DE 102004022737 B4 [0009]
- DE 102004026646 B4 [0011]
- DE 2738524 C3 [0012]
- DE 20010710 U1 [0013]
- DE 69112197 T2 [0014]
- DE 102007018111 A1 [0015]
- DE 2443370 C1 [0016]
- DE 19811416 A1 [0017]
- AT 384562 B [0018]