DE1021178B

DE1021178B - Device for monitoring the filling status of dust bunkers

Info

Publication number: DE1021178B
Application number: DEK28430A
Authority: DE
Inventors: Joseph Daniels; Albert Haeberle
Original assignee: Heinrich Koppers GmbH
Current assignee: Heinrich Koppers GmbH
Priority date: 1956-03-21
Filing date: 1956-03-21
Publication date: 1957-12-19

Description

Einrichtung zur Uberwachung des Füllungszustandes von Staubbunkern Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Überwachung des Füllungszustandes von Staub-, insbesondere Kohlenstaubbunkern, unter Verwendung eines elektrischen Fühlers, dessen Kapazität gegenüber Erde durch das Bunkerfüllgut geändert wird. Device for monitoring the filling status of dust bunkers The invention relates to a device for monitoring the filling state of Dust bunkers, especially coal dust bunkers, using an electric sensor, whose capacity compared to earth is changed by the bunker filling material.

Unter den zahlreichen Verfahren und Einrichtungen zur Überwachung des Füllungszustandes, insbesondere auch der Mindestfüllung von Staubbunkern, vor allem Kohlenstaubbunkern, haben diejenigen eine gewisse Bedeutung erlangt, die mit einem innerhalb des Bunkers angeordneten elektrischen Fühler arbeizen, dessen Kapazität gegenüber Erde, beispielsweise gegen die geerdete metallische Bunkerwandung, durch das eingefüllt staubförmige Gut geändert wird. Die eingetretene Kapazitätsänderung wird dann mittels an sich bekannter elektrischer Meß- und Erstärkereinrichtungen festgestellt und mittelbar oder ummittelbar zur Steuerung der Organe benutzt, die den Zulauf oder Auslauf des Bunkers beherrschen. Among the numerous procedures and facilities for surveillance the filling status, in particular the minimum filling of dust bunkers especially coal dust bunkers, those who work with have gained a certain importance an electrical sensor arranged inside the bunker, its capacity against earth, for example against the earthed metallic bunker wall the filled in powdery material is changed. The change in capacity that has occurred is then by means of known electrical measuring and amplifying devices established and used indirectly or directly to control the organs that control the inlet or outlet of the bunker.

Wie die praktischen Erfahrungen mit derartigen Bunkerstandsaziegern ergeben haben, treten gewisse Betriebsschwierigkeiten dann auf, wenn es sich um sehr feinen Kohlenstaub handelt, beispielsweise um Staub, dessen maximale Korngröße unter 0,1 mm, vorzugsweise unter 0,08 mm liegt. Derart fein aufgemahlener KOhlenstaub wird in erster Linie in solchen Einrichtungen verarbeitet, die zur Schwebtevergasung mittels hochprozeintigen S Sauerstoffes dienen. Like the practical experience with such bunker goats have shown, certain operational difficulties arise when it comes to very fine coal dust is involved, for example dust, the maximum grain size of which is below 0.1 mm, preferably below 0.08 mm. Such finely ground coal dust is primarily processed in facilities that are used for suspended gasification using high-percentage oxygen.

Dieser Staub hat eine völlig unkontrollierbare Neigung. innerhalb des vorratsbukers, der der eigentlichen Misch- und. Verblaseeinrichtung vo rgeschaltet ist, Brücken zu bilden, wodurch nicht nur der störungsfreie Durchgang des Staubes durch den Bunker beeinflußt, sondern auch die Bunkerstandsmessung gestört bzw. unter Umständen praktisch unmöglich gemacht wird. Eine absolut zuverlässige Bunkerstandsmessung, insbesondere eine Messung der Mindestfülung des Bunkers, ist aber vor allen Dingen dann unerläßlich, wenn es sich um Kohlenstaub handelt, welcher mittels Saurestofes und gegebenenfalls Wasserdampfes in brennbare Gase umgewandelt werden soll, Eine nicht ordnungsgemäße Bewegung des Staubes druch den NBunker zxu der Misch- und Verbaseeinrichtung würde für die Qualität des erzeugten Gases von höchst unerwünschtem Einfluß sein, ganz abgesehen davon, daß in gewissen Fällen gefährliche Explosionen innerhalb des bunkers oder auch der nachgeschalteten Einrichtungen eintreten können.This dust has a completely uncontrollable tendency. within of the stock bucket, that of the actual mixed and. Blowing device upstream is to form bridges, whereby not only the trouble-free passage of the dust influenced by the bunker, but also disturbed or below the bunker level measurement Circumstances is made practically impossible. An absolutely reliable bunker level measurement, especially a measurement of the minimum filling of the bunker, but above all else then indispensable when it comes to coal dust, which by means of acidic material and, if necessary, water vapor is to be converted into flammable gases, a Incorrect movement of the dust through the N bunker to the mixing and feeding device would have a highly undesirable influence on the quality of the gas produced, quite apart from the fact that in certain cases dangerous explosions within the bunkers or the downstream facilities.

Ziel der vorliegenden Erfindung ist es. die in der Natur des feinen Stabues begr2ndet liegenden Betriebsschwierigkeiten bei Staubbunkern zu beseitigen. dieses Ziel der Erfindung wird dadruch verwirklicht, daß das für die Überwachung der Mindestfüllung des Bunkers wirksame Ende eines elektrischen Fühlers, dessen Kapazität gegenüber Erde durch das Bunkerfüllgut geändert wird, in einem solchen Bunkerbereich angeordnet ist, in weidiem durch ein ständig arbeitendes Rührwerk od. dgl. eine zeitlich und räumlich kontinuierliche Grubewegung zum Auslauf des Bunkers hin gesichert ist. It is the aim of the present invention. those in the nature of fine Eliminate established operational difficulties in dust bunkers. this aim of the invention is achieved in that for monitoring the minimum filling of the Bunker effective end of an electrical sensor, its capacity compared to earth is changed by the bunker filling material in such a bunker area is arranged, od in weidiem by a constantly working agitator. Like. A Temporally and spatially continuous pit movement secured towards the outlet of the bunker is.

Die erfindungsgema..ße Einrichtung kann in verschiedener Weise ausgeführt werden, je nachdem, ob das Rührwerk mit senkrechter oder waagerechter Achse ausgebildet und angeordnet ist. The device according to the invention can be implemented in various ways depending on whether the agitator is designed with a vertical or horizontal axis and is arranged.

In der Zeichnung sind zwei Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Einrichtung in stark vereinfachter Form dargestellt. In the drawing are two embodiments of the invention Facility shown in a very simplified form.

Abb. 1 zeigt die erfindungsgemäße Einrichtung mit einem Rührwerk mit waagerechter Achse, Abb. 2 eine solche mit senkrechter Achse. Fig. 1 shows the device according to the invention with an agitator with a horizontal axis, Fig. 2 one with a vertical axis.

Gemäß Ahh. 1 besteht der Kohlenstaubbunker aus einem vorzugsweise zylidrischen Metallgefäß 1, welches oben eine Begichtungseinrichtung 2 und unten einen konisch zulaufenden Abzug 3 aufweist. Der Abzug 3 mündet in eine Transprotschnecke 4 ein, welche den Staub einer mcht dargestellten Misecheinerichtung zuführt, in welcher der Breunstaub mit dem Verbalsemittel, beispielswerise Sauerstoff oder Luft, vermischt wird. Das metallische Bunkergefäß befindet sich auf Erdpotential. Im unteren Teil des Bunkers ist ein Rührwerk 5 angeordnet, dessen Achse 6 durch einen geeigneten Motor 7 in Drehung versetzt wird. Das Rührwerk weist mehrere Rührwerksballken 8 auf, die dafür sorgen. daß sich zum mindesten im Bereich des Rührwerks keine Staubbrücken bilden, und gewährleisten daß sich der Kohlenstaub im wesentlichen gleichmäßig durch den unteren Teil des Bunkers bewegt. Auf der Rührwerksachse 8 ist, elektrisch isoliert, ein Fühlerelement 9 angeordnet, welches eine gewisse elektrische Kapazität gegenüber den es umgebenden metallischen Teilen (Rührwerk, Bunkerwand) aufweist. Das Fühlerelement 9 ist über eine innerhalb der hohlen Rührwerksachse 6 geführten isolierten Leitung 10 mit einem Schleifring 11 verbunden, der seinerseits über eine Schleifbürste 12 mit dein einen Pol eines Kapazitätsmeßgerätes 13 in Verbindung steht. Der andere Pol des Meßgerätes 13 liegt ebenfalls, wiei dargestellt, an Erde. According to Ahh. 1, the coal dust bunker consists of a preferably cylidrischen metal vessel 1, which above a charging device 2 and below has a conical trigger 3. The trigger 3 opens into a transport screw 4, which feeds the dust to a mixing device not shown, in which the pulp dust with the verbal means, for example oxygen or air, is mixed. The metallic bunker is at earth potential. At the bottom Part of the bunker is an agitator 5, the axis 6 of which by a suitable Motor 7 is set in rotation. The agitator has several agitator balls 8 on who take care of it. that at least in the area of the agitator there are no dust bridges form, and ensure that the Coal dust essentially moved evenly through the lower part of the bunker. On the agitator axis 8 is, electrically isolated, a sensor element 9 is arranged, which has a certain electrical Capacity in relation to the surrounding metallic parts (agitator, bunker wall) having. The sensing element 9 is about an inside the hollow agitator axis 6 guided insulated line 10 connected to a slip ring 11, which in turn Via a grinding brush 12 with one pole of a capacitance measuring device 13 in connection stands. The other pole of the measuring device 13 is also connected to earth, as shown.

Solange sich im Bereich des Rührwerks kein Kohlenstaub befindet, hat die elektrische Kapazität des Fühlerelements 9 ihren WIindestwert. Wrid nun der Bunker begichtet, so daß sich im unteren Teil eine Kohlenstaubmenge ansammelt, die sich als Ganzes von ohen nach unten durch den Bunker be wegt, so wird die Kapazität des Fühlerelementes 9 dadurch vergrößert, daß an Stelle von Luft der eine größere Dielektrizitätskonstante aufu-eisende Kohlenstaub tritt. Die Kapazitätsvergrößerung wird in dem Meßgerät 13 gemessen und gegebenenfalls durch eine nachgeschal tete Verstärkereinnchtung 14 so verstärkt, daß sie zur Schaltung von Einrichtungen verwendet werden kann, die den Zulauf von Kohlenstaub zu der Begichtungseinrchug 2 regeln. As long as there is no coal dust in the area of the agitator, the electrical capacitance of the sensor element 9 has its minimum value. Wrid now the bunker is filled so that a quantity of coal dust collects in the lower part, which moves as a whole from above down through the bunker, this is the capacity of the sensor element 9 is increased by the fact that instead of air the one larger Dielectric constant occurring coal dust. The increase in capacity is measured in the measuring device 13 and, if necessary, by a nachgeschal ended Amplifier device 14 amplified so that it is used for switching devices that regulate the feed of coal dust to the charging unit 2.

In der Abb. 2 ist eine andere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Einrichtung dargestellt. Das R2hrwerk ragt von oben mittels der senkrecht angeordneten Achse 15 in den Bunker hinern, Die Achse wird durch den Motor 7 über ein Kegelgetriebe 16 in Drehung versetzt. Die senkrechte Lage der Rührwerksachse 15 wird durch mehrere spaeichenartige Führungsstäbe 17 gewährleistet. Innerhalb der Rührwerlisachse 15 verläuft der Schaft 18 des elektrisclieii Fühlers, dessen Abstand gegenüber der Innenwand der Rührweksachse durch isolierende Abstandsrige 19 gesichert ist. Diese Sicherung ist nortwndig, damit die Kapazität zwischen Fühlerschaft und ltührwekashe genau definiert und konstant ist. An seinem oberen Ende ist der Fühlerschaft 18 mit einem Schleifring 11 verbunden, der seinerseits über einen Schleifer 12 mit der in dieser Abbildung nicht dargestellten Iiapazi,tätsmeßeinrihtung in Verbindung steht. Das untere, aus der hohlen Rührwerksachse herausragende Ende des Fühlerschaftes ist durch einen größeren Metallkörper 20 verstärkt. Eine solche Verstärkung ist notwendig, um die Änderung der Kapazität zwischen Fühler und Bunkerwand genügend groß gegenüber der Grunkapazität der ganzen Fühlereirichtng zu machen. Sobald der Brennstaub den unteren Teil des Bukers in abwärts gerichteter Bewegung füllt. tritt, wie schon im Zuswammenhang mit Abb. 1 beschrieben, eine Kapazitätsvergrößerung eine, die dann gemessen und gegebenerfalls zur Steuerung vün Einrichtungen benutzt wird. die den Bunkerzulauf und -ablauf regeln. In Fig. 2 is another embodiment of the invention Facility shown. The rotating mechanism protrudes from above by means of the vertically arranged Axle 15 back into the bunker, the axis is driven by the motor 7 via a bevel gear 16 set in rotation. The vertical position of the agitator axis 15 is determined by several Spaeichen-like guide rods 17 guaranteed. Within the agitator axis 15 runs the shaft 18 of the electric sensor, whose distance from the The inner wall of the agitator axis is secured by insulating spacers 19. These Fuse is necessary to ensure the capacity between the sensor shaft and the oil feeder is well defined and constant. At its upper end is the feeler shaft 18 connected to a slip ring 11, which in turn has a grinder 12 with the Iiapazi ,ätsmeßeinrihtung not shown in this figure in connection stands. The lower end of the sensor shaft protruding from the hollow agitator axis is reinforced by a larger metal body 20. One such reinforcement is necessary to sufficiently change the capacitance between the sensor and the bunker wall to make large compared to the green capacity of the whole feeler direction. Once the Burning dust down the lower part of the Buker directed movement fills. kick, as already described in connection with Fig. 1, an increase in capacity one, which is then measured and, if necessary, used to control various devices. which regulate the bunker inflow and outflow.

Die deii Antrieb der Rührwerke bewirkenden Motoren werden zweckmäigerwidse so stark bemessen, daß sie in jedem Falle, also auch dann, wenn anormale Bewegungswiederstände innerhalb des Bunkers aufftreten. beispielsweise durch Zusammenballungen des Brennstaubes, eine gleichmäßige Drehbewegung tlei Rührwerke sicherstellen. I, elnißt man die Motorcustärk auf die Weise, so hat man gleichzeitig den N oi teil, dal? man die Durchführungen der Rührwerkachse durch die Ilunkerwand mit geeigneten Dichtunagen, z. 1:. Stopfdichtungen, ausrüsten kann, ohne daß man auf die Reibungswiderstände in diesen Stopfidchtungen Rücksicht zu nehmen braucht. The motors that drive the agitators are used more appropriately so strong that they are in any case, even if there is anomalous resistance to movement occur inside the bunker. for example by agglomeration of the fuel dust, Ensure an even rotation of the agitators. I, one eliminates the engine power in this way, one has at the same time the noi, dal? one the bushings the agitator axis through the Ilunkerwand with suitable Dichtunagen, z. 1:. Packing gaskets, can equip without having to worry about the frictional resistance in these Stopfidchtungen Need to be considerate.

Claims

P A T E N T A N S P R Ü C H E: 1. Setup for bunker level monitoring of dust bunkers, especially coal dust bunkers, using an electric one Sensor whose capacity to earth is changed by the bunker filling material, characterized in that the monitoring of the minimum filling of the bunker (1) the effective end of the sensor (9) in the area of one that is constantly working in the lower part of the bunker Agitator (5) is arranged.

2. Device according to claim 1, characterized by one to one horizontal axis (6) rotatable agitator (5), with an electrical on the axis (6) isolated Fühlereleinent (9) is arranged. that through one inside the hollow Stirring axis running line (10) with one input pin of a capacitance measuring device (13). which controls a bunker level indicator (14) is connected.

3. Device according to claim 1, characterized by a to one vertical axis (15) rotatable agitator (5). through the hollow axis of the feeler shaft (18). electrically isolated, is guided, at its protruding from the hollow axle A capacity-increasing reinforcement or thickening (20) is provided at the lower end which is connected to the one input pole of a capacitance measuring device.

4. Device according to claim 1 to 3, datlrch characterized in that the drive motor (7) for the agitator (5) is dimensioned so that a uniform Circumferential movement of the agitator (5) independent of fluctuations in the product caused changes in the flow or. Resistance to movement guaranteed is.