DE102022102276A1

DE102022102276A1 - Zellenradschleuse

Info

Publication number: DE102022102276A1
Application number: DE102022102276.5A
Authority: DE
Inventors: Luigi Di Matteo
Original assignee: Di Matteo Foerderanlagen & Co GmbH KG; Di Matteo Foerderanlagen & Co KG GmbH
Current assignee: Di Matteo Foerderanlagen & Co GmbH KG; Di Matteo Foerderanlagen & Co KG GmbH
Priority date: 2022-02-01
Filing date: 2022-02-01
Publication date: 2023-08-03
Also published as: WO2023147927A1

Abstract

Eine Zellenradschleuse (1) zum Fördern von Schüttgütern in einer pneumatischen Förderanlage umfasst ein in einer Gehäusetrommel (2) drehbares Zellenrad (3) mit mehreren durch Zellenradstege gebildeten Kammern, eine Luftleitung (14), über die durch ein Gebläse im Wesentlichen axial Förderluft in mindestens eine der Kammern einbringbar ist und auf der gegenüberliegenden Seite eine Förderrohrleitung (8) angeordnet ist, durch die das Schüttgut mit der Förderluft förderbar ist, wobei mindestens eine Zusatzleitung (10) vorgesehen ist, mittels der Förderluft von der Luftleitung (14) zu dem Förderstrom aus Schüttgütern und Förderluft rückführbar ist. Dadurch kann eine Entleerung der Kammer (15) der Zellenradschleuse (1) effektiv erfolgen.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Zellenradschleuse zum Fördern von Schüttgütern in einer pneumatischen Förderanlage mit einem in einer Gehäusetrommel drehbaren Zellenrad mit mehreren durch Zellenradstege gebildeten Kammern, einer Luftleitung, über die durch ein Gebläse im Wesentlichen axial Förderluft in mindestens eine der Kammern einbringbar ist und auf der gegenüberliegenden Seite eine Förderrohrleitung angeordnet ist, durch die das Schüttgut mit der Förderluft förderbar ist.
Die DE 10 2004 001 965 B4 offenbart eine Zellenradschleuse zum Fördern von Sekundärbrennstoffen, bei der die Förderluft in Dosierkammern zwischen Zellenradstegen eingeblasen wird, wobei im Bereich der Einblasöffnung eine Verringerung des Einblasquerschnittes vorgesehen ist, um die Geschwindigkeit der Luft zu erhöhen. Für eine effektive Entladung der Zellenradschleuse wird jedoch nicht nur ein Luftstrom mit hoher Geschwindigkeit, sondern auch ein großer Volumenstrom benötigt. Die Verringerung des Querschnittes an der Einblasöffnung ist daher nachteilig.
In der DE 200 06 80 U1 ist eine Zellenradschleuse offenbart, bei der ein an der Stirnseite angebrachtes Gebläse das Schüttgut aus einer Kammer des Zellenrades fördert. Der Querschnitt der Kammer entspricht dem maximalen Rohrquerschnitt. Bei dieser Zellenradschleuse besteht der Nachteil, dass die Förderleistung schlecht angepasst werden kann. Eine ähnliche Zellenradschleuse offenbart auch die DE 101 17 187 C1 , wobei hier die Auslaufseite größer ausgeführt ist als die Einlaufseite. Daher kommt es zu hohen Strömungsgeschwindigkeiten innerhalb der Zellenradschleuse, was den Verschleiß an den Bauteilen der Zellenradschleuse erhöht.
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Zellenradschleuse zu schaffen, die einen Entladevorgang an der Zellenradschleuse in eine pneumatische Förderanlage effektiv durchführen kann und flexibel an unterschiedliche Fördermengen anpassbar ist. Zudem soll der Verschleiß an der Zellenradschleuse gering gehalten werden.
Diese Aufgabe wird mit einer Zellenradschleuse mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst.
Bei der Zellenradschleuse werden Schüttgüter in eine pneumatische Förderanlage gefördert, wobei über eine Luftleitung durch ein Gebläse Förderluft im Wesentlichen axial in mindestens eine Kammer einbringbar ist und auf der gegenüberliegenden Seite über eine Förderrohrleitung das Schüttgut mit der Förderluft als Förderstrom förderbar ist, wobei mindestens eine Zusatzleitung vorgesehen ist, mittels der Förderluft zu dem Förderstrom aus Schüttgütern und Förderluft zuführbar ist. Dadurch kann der Förderstrom optimiert geführt werden. Die Zusatzleitung kann dabei über das gleiche Gebläse angetrieben sein wie die Förderrohrleitung oder über ein separates Gebläse. Dadurch kann der Volumenstrom an einer Eingangsseite der Gehäusetrommel der Zellenradschleuse an Luft in mindestens eine Kammer der Zellenradschleuse flexibler gestaltet werden für eine effektive Endladung.
Vorzugsweise ist eine Aufteilung der Förderluft der Luftleitung in die Kammer und in die Zusatzleitung vorgesehen und die Zusatzleitung ist in den Förderstrom aus Schüttgütern und Förderluft einleitbar. Ein Teil der Förderluft wird dann vor dem Zellenrad aufgeteilt und dann über die Zusatzleitung an einer anderen Stelle des Zellenradschleuse wieder dem Volumenstrom aus Förderluft und Schüttgut zugeführt. Dadurch lässt sich die Zellenradschleuse flexibler betreiben im Hinblick auf den Volumenstrom und dessen Vermischung mit dem Schüttgut.
Vorzugsweise beträgt der Volumenstrom in der Zusatzleitung zwischen 5 bis 50 %, insbesondere 10 % bis 30 %, des Volumenstroms des in die Kammer der Zellenradschleuse eingeblasenen Förderluftstromes.
Vorzugsweise ist der Volumenstrom in der Zusatzleitung über ein Ventil einstellbar. Dabei kann das Ventil eine Düse umfassen, deren Querschnitt veränderbar ist, beispielsweise über einen Hebel, der eine mechanische Verstellung des Querschnittes bewirkt. Alternativ oder zusätzlich kann der Querschnitt auch über einen Antrieb verändert werden, so dass eine automatische Steuerung durchführbar ist. Über die Querschnittsänderung lässt sich der Volumenstrom in der Zusatzleitung flexibel einstellen, je nachdem, wie viel Luft an der Eingangsseite der Zellenradschleuse benötigt wird.
Ein Anschluss am Ende der Zusatzleitung ist bevorzugt in einem Winkel zwischen 0° bis 80° zur Achse der Förderleitung ausgerichtet. Die Zusatzleitung kann an dem Anschluss geneigt zur radialen Richtung der Förderleitung angeordnet sein, um die Luft schon in Richtung des Förderstromes einzuleiten.
Der Anschluss der Zusatzleitung kann bezogen auf eine axiale Erstreckung der Gehäusetrommel in einem Bereich zwischen 0,3 bis 4 bezogen auf die Eingangsseite der Gehäusetrommel angeordnet sein. In dem Bereich 0,3 bis 1 befindet sich der Anschluss somit im Bereich der Gehäusetrommel, also noch an der mindestens einen Kammer an dem Zellenrad, die durch den Luftstrom entleert wird. In dem Bereich 1 bis 4 befindet sich der Anschluss der Zusatzleitung hinter der Gehäusetrommel, wobei der Abstand von der Ausgangsseite der Kammer unterschiedlich groß gewählt sein kann. Optional können auch mehrere Zusatzleitungen in unterschiedlichen Positionen vorgesehen sein, um an mehreren Positionen Luft rückzuführen. Vorzugsweise ist zumindest ein Anschluss für die Zusatzleitung hinter der Gehäusetrommel angeordnet.
In einer weiteren Ausgestaltung ist an einer Wand an der Gehäusetrommel ein Konus fixiert, der einen Abschnitt der Förderleitung ausbildet. Der Konus verjüngt den Querschnitt in Förderrichtung und erhöht somit die Strömungsgeschwindigkeit. Bevorzugt kann hinter dem Konus ein Zwischenstück angeordnet sein, in dem die Förderleitung eingangsseitig von einem rechteckigen Querschnitt in einen kreisrunden Querschnitt ausgangsseitig überführt wird, damit dann eine kreisförmige Förderleitung an das Zwischenstück angeschlossen werden kann. Dadurch kann eine optimale Anpassung des Querschnittes der Förderrohrleitung ausgehend von der Zellenradschleuse erfolgen.
In einer bevorzugten Ausgestaltung ist die Zusatzleitung in einem Winkel zwischen 5° bis 75° zur Achse der Luftleitung ausgerichtet, um Luft von der Luftleitung in die Zusatzleitung einzuleiten.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

1 eine perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen Zellenradschleuse, und
2 eine Schnittansicht durch die Zellenradschleuse der 2.

Eine Zellenradschleuse 1 umfasst eine Gehäusetrommel 2, in der ein Zellenrad 3 drehbar angetrieben ist. An der Gehäusetrommel 2 befindet sich an der Oberseite ein Einlasskanal 4, über den Schüttgut in die Gehäusetrommel 2 eingeleitet werden kann, beispielsweise polydisperse Sekundärbrennstoffe oder andere Schüttgüter.
Das Zellenrad 3 umfasst eine Vielzahl von Zellenradstegen, die im Wesentlichen radial ausgebildet sind und die zwischen sich jeweils eine Kammer ausbilden, in der Schüttgut gefördert werden kann. Das Zellenrad kann beispielsweise so ausgebildet sein, wie dies in der DE 10 2019 100 198 A1 offenbart ist.
An einer axialen Eingangsseite der Gehäusetrommel 2 ist eine Luftleitung 14 vorgesehen, die über einen Anschluss 13 Luft in mindestens eine Kammer des Zellenrades 3 einbläst. Die mit dem Schüttgut vermischte Luft wird an einer axialen Wand 20 des Zellenrades in einen Konus 5 eingeblasen, an den sich ein Übergangsstück 6 anschließt, das eingangsseitig einen rechteckigen Querschnitt und ausgangsseitig einen kreisrunden Querschnitt besitzen kann. Das Übergangsstück 6 ist über eine Verbindung 7 an eine Förderrohrleitung 8 mit kreisrundem Querschnitt angeschlossen.
An den Konus 5 ist eine Zusatzleitung 10 angeschlossen, mittels der Förderluft von der Luftleitung 14 einleitbar ist. Die Zusatzleitung 10 umfasst einen Luftkanal 11 aus flexiblem Material, wie einem Schlauch, oder aus formstabilem Material, wie ein Rohr aus Metall oder Kunststoff. An der Zusatzleitung 10 ist ein Ventil 9 vorgesehen, das eine Düse umfasst, deren Querschnitt veränderbar ist. Zum Verstellen des Querschnittes der Düse ist ein Hebel 16 vorgesehen, mittels dem der Querschnitt der Düse manuell einstellbar ist, um den Volumenstrom zu verändern. Alternativ oder zusätzlich kann auch ein motorischer Antrieb zum Verstellen der Düse vorgesehen sein. Das Ventil 9 kann optional auch vollständig abgesperrt werden.
Die Zusatzleitung 10 umfasst eine Luftleitung aus flexiblem Material oder aus einem formstabilen Material, wie Kunststoff oder Metall. Die Zusatzleitung 10 ist über eine Öffnung 12 an dem Anschluss 13 der Luftleitung 14 verbunden, um den Luftstrom aufzuteilen und Luft vor der Gehäusetrommel 2 zu entnehmen.
Wie in 2 gezeigt ist, strömt die Luft von dem Anschluss 13 zunächst durch eine Öffnung in der Wand 22 an der Gehäusetrommel 2, optional auch durch eine Düse 18 mit verringertem Querschnitt, um die Strömungsgeschwindigkeit zu erhöhen. Die so beschleunigte Luft wird in einer Kammer 15 der Zellenradschleuse 1 mit dem Schüttgut vermischt, um einen Förderstrom zu bilden, der aus der Kammer 15 entleert und in dem Konus 5 eingeleitet wird. Die Mischung aus Schüttgut und Förderluft wird dann von dem Konus 5 über das Übergangsstück 6 in die Förderrohrleitung 8 geleitet.
An der Ausgangsseite der Gehäusetrommel 2 ist eine axiale Wand 20 vorgesehen, an der ein Lager 21 für eine Achse 23 des drehbaren Zellenrades 3 vorgesehen ist. Die Kammer 15 zum Entleeren des Zellenrades 3 befindet sich an einer Unterseite der Zellenradschleuse 1.
Bezugszeichenliste

1: Zellenradschleuse
2: Gehäusetrommel
3: Zellenrad
4: Einlasskanal
5: Konus
6: Übergangsstück
7: Verbindung
8: Förderrohrleitung
9: Ventil
10: Zusatzleitung
11: Luftkanal
12: Öffnung
13: Anschluss
14: Luftleitung
15: Kammer
16: Hebel
18: Düse
20: Wand
21: Lager
22: Wand
23: Achse

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102004001965 B4 [0002]
DE 2000680 U1 [0003]
DE 10117187 C1 [0003]
DE 102019100198 A1 [0016]

Claims

Zellenradschleuse (1) zum Fördern von Schüttgütern in einer pneumatischen Förderanlage, mit einem in einer Gehäusetrommel (2) drehbaren Zellenrad (3) mit mehreren durch Zellenradstege gebildeten Kammern, einer Luftleitung (14), über die durch ein Gebläse im Wesentlichen axial Förderluft in mindestens eine der Kammern (15) einbringbar ist und auf der gegenüberliegenden Seite eine Förderrohrleitung (8) angeordnet ist, durch die das Schüttgut mit der Förderluft förderbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Zusatzleitung (10) vorgesehen ist, mittels der Förderluft zu dem Förderstrom aus Schüttgütern und Förderluft zuführbar ist.
Zellenradschleuse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Aufteilung der Förderluft der Luftleitung (14) in die Kammer (15) und in die Zusatzleitung (10) vorgesehen ist und die Zusatzleitung in den Förderstrom aus Schüttgütern und Förderluft einleitbar ist.
Zellenradschleuse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Volumenstrom in der Zusatzleitung (10) zwischen 5 % bis 50 % des Volumenstroms des in die mindestens eine Kammer (15) der Zellenradschleuse (1) eingeblasenen Förderluftstromes entspricht.
Zellenradschleuse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Volumenstrom in der Zusatzleitung (10) über ein Ventil (9) einstellbar ist.
Zellenradschleuse nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventil (9) eine Düse umfasst, deren Querschnitt veränderbar ist.
Zellenradschleuse nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass an der Düse ein Hebel (16) vorgesehen ist, mittels dem die Düse verstellbar ist.
Zellenradschleuse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Anschluss für die Zusatzleitung (10) in einem Winkel zwischen 5° bis 90° zur Achse der Förderrohrleitung (8) ausgerichtet ist.
Zellenradschleuse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Anschluss der Zusatzleitung (10) bezogen auf die axiale Erstreckung der Gehäusetrommel (2) in einem Bereich zwischen 0,3 bis 4 bezogen auf eine Eingangsseite der Gehäusetrommel (2) ist.
Zellenradschleuse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Anschluss für die Zusatzleitung (10) hinter der Gehäusetrommel (2) angeordnet ist.
Zellenradschleuse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an einer Wand an der Gehäusetrommel (2) ein Konus (5) fixiert ist, der einen Abschnitt der Förderrohrleitung (8) ausbildet.
Zellenradschleuse nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass ein Zwischenstück (6) in der Förderleitung vorgesehen ist, das an einer Eingangsseite einen rechteckigen Querschnitt und an einer Ausgangsseite einen kreisrunden Querschnitt aufweist.
Zellenradschleuse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass über die Zusatzleitung (10) Förderluft in einem Winkel von 5° bis 75° zur Achse der Luftleitung (14) einblasbar ist.
Zellenradschleuse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Zusatzleitungen (10) vorgesehen sind, über die Förderluft zu der Rückführluftleitung (14) rückführbar ist.