DE10337299A1

DE10337299A1 - Einrichtung zum Auflockern abgelagerter heisser Massen in thermischen Anlagen mittels des Sprengens

Info

Publication number: DE10337299A1
Application number: DE2003137299
Authority: DE
Inventors: Gert Griesbach; Thomas Griesbach
Original assignee: Individual
Current assignee: G I S Griesbach Industrieservice De GmbH
Priority date: 2003-08-14
Filing date: 2003-08-14
Publication date: 2005-03-17
Anticipated expiration: 2023-08-15
Also published as: DE10337299B4

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Auflockern abgelagerter heißer Massen in thermischen Anlagen. Aufgabe der Erfindung war es, eine Lösung zu entwickeln, mit deren Hilfe eine hohe Verfahrenssicherheit gewährleistbar ist und ein unkomplizierter Aufbau gegeben ist. Gelöst wird die Aufgabe, indem eine Einrichtung ein Kopfteil aufweist, das Aufnahmen für die lösbare Befestigung wenigstens zweier konzentrisch zueinander angeordneter und einander übergreifender offener Hülsen aufweist, die innere der Hülsen einseitig mit einem Deckel verschlossen ist, in der inneren Hülse auf dem Kopfteil aufbauend in Richtung der Mittellängsachse der Hülse folgend eine Schicht Besatz I eingebracht ist, dem Besatz I Sprengstoff mit einem Zünder nachgeordnet ist und eine weitere Schicht Besatz II eingebracht ist. Die äußere der Hülsen ist die innere in der Länge überragend bemessen. Durch den entstandenen Ringraum tritt Kühlflüssigkeit hindurch (Fig. 1).

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Auflockern abgelagerter heisser Massen wie Schlacke und Asche in thermischen Anlagen, wie das Rauchgaskanäle, Feuerungsanlagen, Industrieöfen wie Siemens-Martin-Öfen und dergleichen thermisch belastete Anlagen sind.
In den genannten thermischen Anlagen kommt es sehr häufig zur Ablagerung von Rückständen, die sich auch verfestigen können. Diese Ablagerungen beeinträchtigen die Betriebsvorgänge, sodass sie mehr oder weniger empfindlich stören und entfernt werden müssen. Soll das geschehen, sind die Anlagen ausser Betrieb zu nehmen, was den technologischen Prozess und seine Effizienz ebenso stört. Anschliessend muss ein Abkühlen bis auf ca. 60°C erfolgen. Demzufolge wurden Möglichkeiten entwickelt, mit deren Hilfe ebenfalls im heissen Zustand der Anlage eine Entfernung möglich ist, wobei unter extremen thermischen Bedingungen zunächst ein Auflockern erfolgen muss. Dieses Auflockern erfolgt, indem eine geeignete Einrichtung in unmittelbare Nähe der aufzulockernden heissen Masse gebracht wird oder gar zunächst mit Hilfe einer geeigneten Einrichtung ein Loch in die verfestigte heisse Masse zur Aufnahme der geeigneten Einrichtung eingebracht wird.

Deshalb wird in der DD-EB 67 889 ein geschweisstes Doppelwandrohr vorgeschlagen, in dem in einem Ringraum ein umlaufendes Kühlmittel den im Zentralraum befindlichen Sprengstoff trotz hoher Umgebungstemperatur so lange auf niedrigem Temperaturniveau hält, bis die Möglichkeit der Sprengung tat sächlich gegeben ist. Die beschriebene Einrichtung ist funktionssicher, weil eine Selbstentzündung vermieden werden kann. Die Einrichtung muss allerdings nach jedem Sprengvorgang aufgegeben werden. Damit verursacht ihre Verwendung hohe Kosten.

Nach der DE-OS 101 32 517 wird eine Einrichtung mit konzentrisch angeordneten Ringräumen vorgeschlagen, die ebenfalls gut kühlbar, aber mechanisch-technisch ebenfalls sehr aufwendig ist.

Eine einfache Lösung wird im EP 0 974 035 vorgeschlagen, bei der ein Sprengmittelträger mit einer Verlängerung verbunden ist, die mit einer Kühlmittelzuführung verklemmt ist. Alle Einzelteile sind mit einer flexiblen Umhüllung versehen, deren Innendurchmesser weitaus grösser ist, als die umhüllten Bauteile. Zum Zweck der Dämmung gegen hohe Temperaturen ist der entstehende freie Raum der grösseren flexiblen Umhüllung mit einem Dämmmaterial gefüllt, was die Selbstentzündung der Sprengladung verhindern soll. Dadurch, dass zwischen Sprengladung und hoher Umgebungstemperatur ausschliesslich Dämmmaterial vorhanden ist und ein Kühlmittelaustritt in einer relativ grossen Entfernung erfolgt, ist die kühlende Wirkung für den Sprengstoff ausschliesslich durch die Kapillarwirkung des Dämmmaterials gegeben.

Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, eine Einrichtung zu entwickeln, die zunächst eine hohe Verahrenssicherheit aufweist und deren Einzelteile eine hohe Kombinationsfähigkeit aufweisen.

Die Aufgabe wird gelöst, indem eine Einrichtung zum Auflockern abgelagerter heisser Massen in thermischen Anlagen mittels des Sprengens zunächst ein Kopfteil aufweist, das Aufnahmen für die lösbare Befestigung wenigstens zweier konzentrisch zueinander angeordneter und einander übergreifender of fener Hülsen aufweist, die innere der Hülsen als statisch hinreichend eigenstabil ausgeführte Hülse auf dem dem Kopfteil gegenüberliegenden Ende einseitig mit einem Deckel verschlossen ist, in der inneren Hülse auf dem Kopfteil aufbauend in Richtung der Mittellängsachse der Hülse folgend als Füllmasse zum Positionieren und Sichern des Sprengstoffes eine Schicht Besatz I eingebracht ist, dem Besatz I Sprengstoff mit einem Zünder nachgeordnet ist, dessen Einbringlänge im Verhältnis zur freien Länge der Hülse so bemessen ist, dass eine weitere Schicht den Sprengstoff positionierender Besatz II einbringbar ist und ein freier Rand in der Hülse verbleibt, mit dem der die Hülse verschliessende Verschlussdeckel aufschiebbar gestaltet ist, die äussere der Hülsen die innere in der Länge überragend bemessen ist, sodass ein kreisringförmiger Raum um die innere Hülse entsteht, der über das mit Durchlassöffnungen versehene Kopfteil mit einem Kühlmittel beaufschlagbar ist sowie das Kopfteil für die Durchführung der Zündleitung zum Betätigen des Zünders einen abgedichteten Durchlass aufweist und die Zündleitung den Besatz I durchdringend angeordnet ist. Dabei ist es erfindungsunerheblich, ob der Verschlussdeckel in das Innere der inneren Hülse eingreifend gestaltet ist und/oder diese auf dem äusseren Umfang übergreifend verschliesst. Gleiches trifft auf die Gestaltung des Kopfteiles zu. Es ist hier ebenso unerheblich, ob die Aufnahmen für die Hülsen so ausgebildet sind, dass diese auf- oder eingeschoben werden können.

Die Vorzugsvariante sieht vor, dass auf dem Kopfteil eine innere und eine äussere Hülse ausgebildet sind, wobei die innere Hülse, weil sie eine relative statische Belastung aufnehmen muss, vorteilhafterweise aus einem schlagzähen Kunststoff bestehend ausgeführt ist. Vorzugsweise ist dieser Kunststoff PVC.

Da in den Ringraum ein Kühlmitteleintritt erfolgt, wird die innere Hülse damit gegen einen unerwünschten Wärmezutritt gekühlt. Diese Kühlung ist abstimmbar auf die Umgebungstemperatur, sodass der Zeitpunkt der Sprengung nahezu frei wählbar ist. Das Kühlmittel kann am freien Ende der äusseren Hülse austreten, es ist aber ebenso möglich, diese in einem Material ausserordentlich hoher Porosität auszuführen oder gar zu perforieren und/oder die Perforation als Lochung auszuführen. Diese Perforation ist zweckmässigerweise und über die gesamte Länge ausgeführt, sodass sich ein gleichmässiger Flüssigkeitsaustritt vollziehen kann. Damit wird die äussere Hülse ebenfalls aussen befeuchtet und gegen Verbrennen geschützt.

Die erfindungsgemässe Vorzugsvariante sieht vor, die äussere Hülse in Hartpapier oder in Pappe auszuführen.

Nach einer weiteren erfindungsgemässen Variante weist das Kopfteil eine weitere Aufnahme für eine einzuschiebende mittlere Hülse auf, sodass ein weiterer Ringraum entsteht. Einer der beiden Ringräume kann ebenso mit Eis ausgefüllt sein, um zeitweilig ideale Verhältnisse zum Einbau der Anordnung zu schaffen. Die Vorzugsvariante sieht vor, den äusseren Ringraum mit Eis auzufüllen. Mit der bisherigen Variation wird ein Kühlmittelaustritt an der Arbeitsstelle in Kauf genommen.

Es ist ebenso möglich, bei der Variation mit einer mittleren Hülse einen Ringraum für die Zuleitung des Kühlmittels und den anderen für die Ableitung des Kühlmittels zu nutzen. Die äussere Hülse ist durch eine Kappe verschlossen, sodass ein die Ringräume verbindender Raum vorhanden ist und der Kühlmittelübertritt erfolgen kann, sodass ein Ringraum für den Übertritt des Kühlmittels zu seiner Rückführung gegeben ist. Vorzugsweise wird der innere Ringraum der Zuleitung des Kühlmittels zugeordnet.

Damit eine optimale und einfache Füllmöglichkeit der inneren Hülse mit dem Sprengstoff gegeben ist, wird dieser vorzugsweise als Sprengstoff von plastischer Konsistenz ausgeführt.

Da die in unmittelbarer Nähe des Sprengstoffes angeordneten Teile regelmässig verloren gehen, ist der Besatz I vorzugsweise so ausgeführt, dass dieser in der inneren Hülse bezogen auf seine axiale Ausdehnung vom Kopfteil her so bemessen ist, dass er mit seiner nach aussen projizierten Endfläche die höchste Kante des Kopfteiles überragend ausgebildet ist. Infolgedessen beschränkt sich die zerstörende Wirkung der Sprengung für die erfindungsgemässe Einrichtung im Regelfall auf die innere Hülse, die äussere Hülse und den Deckel.

Das Kopfteil kann auf den die Hülsen tragenden Flächen eine Riffelung aufweisen, damit ein besserer Sitz der Hülsen gegeben ist und im Übergang Hülse / Sitz eine Wirkung im Sinne einer Labyrinthdichtung gegeben ist. Gleiches ist ebenfalls möglich im Übergangsbereich Verschlussdeckel / innere Hülse.

Als Kühlmittel wird regelmässig Wasser verwendet.

Die vorgeschlagene Einrichtung zeichnet sich durch einen einfachen und kombinierfähigen Aufbau aus. Nach Durchführung des Sprengens und Aufgabe der verlorenen Teile ist eine erneute Betriebsfähigkeit schnell wieder herstellbar. Durch den möglichen Aufbau eins Kühlmittelumlaufes ist eine Anpassung an unterschiedliche Einsatzbedingungen gegeben. Ebenso kann die Einrichtung zum Auflagersprengen eingesetzt werden.

Die Erfindung soll im folgenden an einem Ausführungsbeispiel näher beschrieben werden.
In der zugehörigen Zeichnung zeigt
1 den Längsschnitt durch eine erfindungsgemässe Einrichtung.
Ein Kopfteil 1 weist einseitig einen umlaufenden freistehenden Bund auf, in den eine äussere Hülse 2 eingeschoben werden kann. Damit die äussere Hülse 2 im Kopfteil 1 relativ fest sitzt, weist der Bund auf seiner Innenseite umlaufend Rillen auf, deren freier Durchmesser im Zehntelbereich geringer als der Aussendurchmesser der einzuschiebenden äusseren Hülse 2 ist. Diese Rillen haben ebenoso die Wirkung einer Labyrinthdichtung. Das Kopfteil 1 weist des weiteren einen weiteren umlaufenden Bund geringeren Durchmessers auf, auf den eine innere Hülse 3 aufgeschoben ist. Diese innere Hülse 3 weist am anderen freien Ende einen Deckel 4 auf, der beispielhaft aus PVC gefertigt ist, mit seinem Aussendurchmesser dem Innendurchmesser der inneren Hülse 3 entspricht und auf dem Aussendurchmesser ebenfalls umlaufende Rillen aufweist. Auf dem Deckel 4 aufbauend ist die innere Hülse 3 zunächst mit Besatz 9' gefüllt. Die Füllhöhe ist vorteilhafterweise geringer als der freie Durchmesser der inneren Hülse 3. Im konkreten Fall ist hier ein lehmhaltiges Material verwendet. Als weitere Füllung ist in die innere Hülse 3 Sprengstoff 5 eingebracht. Zunächst ist dessen Menge von der notwendigen Sprengkraft und dem Sprengvermögen des Sprengstoffes 5 bestimmt. Technisch-konstruktiv bedingt ist die Menge jedoch höchstens so gross, dass sich nochmals Besatz 9'' in die innere Hülse 3 einbringen lässt, dessen Füllhöhe so bemessen ist, dass dieser Besatz 9'' die äusseren Konturen des Kopfteiles 1 überragt. Hierdurch soll dem Effekt entgegengewirkt werden, dass sich die zerstörerische Kraft des Sprengstoffes 5 im Falle der eintretenden Wirkung allzu nachteilig auf das Kopfteil 1 auswirkt.
Gegebenenfalls sind die Längen von innerer und äusserer Hülse (3; 4) einer notwendigen Menge an Sprengstoff 5 anzupassen.
In den Sprengstoff 5 ist ein Zünder 6 eingebettet, der über eine Zündleitung 7 gezündet wird. Diese Zündleitung 7 ist durch den Besatz 9'' und das Kopfteil 1 nach aussen zum Bediener geführt.
Äussere Hülse 2 und innere Hülse 3 bilden durch ihre zueinander konzentrische Anordnung einen Ringraum 8. Das Kopfteil 1 weist von aussen her nicht hervorgehobene Eintrittsöffnungen für eine Kühlflüssigkeit auf, die durch Auslassöffnungen in den Ringraum 8 eintritt. Damit diese Kühlflüssigkeit die innere Hülse 3 allseitig umfliessen kann, ist die äussere Hülse bis über das mit Deckel 4 versehene Ende der inneren Hülse 3 reichend bemessen. Ebenso ist die äussere Hülse 2 regelmässig über ihre gesamte Länge flüssigkeitsdurchlässig ausgeführt, damit diese selbst gegenüber den umgebenden heissen Massen gekühlt werden kann. Die Kühlwirkung wird von einer Optimierung des Ringraumes und der zugeführten Menge Kühlflüssigkeit je Zeiteinheit beeinflusst. Damit ist die Kühlwirkung steuerbar und eine Zündung kann im allgemeinen unabhängig von der Umgebungstemperatur erfolgen.
Als Kühlflüssigkeit wird beispielhaft Wasser eingesetzt, da sich das an den vorgesehenen Einsatzort mit relativ einfachen Mitteln heranführen lässt. Die notwendigen Anschlüsse dafür am Kopfteil sind lös- und auswechselbar ausgeführt.
Es versteht sich von selbst, dass die Durchführung der Zündleitung 7 durch das Kopfteil 1 über eine wasserdichte Kabeldurchführung erfolgt.
Mit Hilfe der charakterisierten Einrichtung ist ein Sprengen zu einem nahezu frei wählbaren Zeitpunkt in heissen Massen möglich. Die Art und Weise der Ausführung der einzelnen Bauteile, die in Summe die erfindungsgemässe Einrichtung bilden, sorgt dafür, dass eine kostengünstig herstellbare Einrichtung zum Sprengen heisser Massen vorhanden ist. Das eine oder andere Bauteil, was infolge der Grundtechnologie aufgegeben werden muss, lässt sich günstig ersetzen.

1: Kopfteil
2: äussere Hülse
3: innere Hülse
4: Deckel
5: Sprengstoff
6: Zünder
7: Zündleitung
8: Ringraum
9'; 9'': Besatz

Claims

Einrichtung zum Auflockern abgelagerter heisser Massen in thermischen Anlagen mittels des Sprengens, dadurch gekennzeichnet, dass ein Kopfteil (1) Aufnahmen für die lösbare Befestigung wenigstens zweier konzentrisch zueinander angeordneter und einander übergreifender Hülsen aufweist, die innere Hülse (3) als statisch hinreichend eigenstabil ausgeführte Hülse auf dem dem Kopfteil (1) gegenüberliegenden Ende einseitig mit einem Deckel (4) verschlossen ist, in der inneren Hülse (3) auf dem Kopfteil (1) aufbauend in Richtung der Mittellängsachse der inneren Hülse (3) folgend eine Schicht Besatz I (9') eingebracht ist, dem Besatz I (9') Sprengstoff (5) mit einem Zünder (6) nachgeordnet ist, dessen Einbringlänge im Verhältnis zur freien Länge der inneren Hülse (3) so bemessen ist, dass zunächst eine weitere Schicht dichtender und isolierender Besatz II (9'') einbringbar ist und ein freier Rand in der inneren Hülse (3) verbleibt, mit dem der die innere Hülse (3) verschliessende Deckel (4) aufschiebbar gestaltet ist, die äussere der Hülsen (2) die innere Hülse (3) in der Länge überragend bemessen ist, sodass ein Ringraum (8) um die innere Hülse (3) ausgebildet ist, der über das mit Durchlassöffnungen versehene Kopfteil (1) mit einem Kühlmittel beaufschlagbar ist sowie das Kopfteil (1) für die Durchführung der Zündleitung (7) zum Betätigen des Zünders (6) einen abgedichteten Durchlass aufweist und die Zündleitung (7) den Besatz I (9') durchdringend angeordnet ist.
Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass auf dem Kopfteil (1) eine innere Hülse (3) und eine äussere Hülse (2) ausgebildet sind.
Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die innere Hülse (3) aus einem schlagzähen Kunststoff bestehend ausgeführt ist.
Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Kunststoff PVC ist.
Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die äussere Hülse (2) zum Zweck des allseitigen Kühlmittelaustritts perforiert ist.
Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die äussere Hülse (2) in Hartpapier ausgeführt ist.
Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die äussere Hülse (2) in Pappe ausgeführt ist.
Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die äussere Hülse (2) über ihre gesamte freie Länge und gleichmässig perforiert ist.
Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Perforation eine Lochung ist.
Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der von innerer Hülse (3) und äusserer Hülse (2) gebildete Ringraum (8) durch wenigstens eine weitere Hülse aufgeteilt ist.
Einrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass einer der Ringräume mit Eis ausgefüllt ist.
Einrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der äussere Ringraum mit Eis ausgefüllt ist.
Einrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die äussere Hülse (2) durch eine Kappe verschlossen ist und zwischen Deckel (4) und Kappe ein die Ringräume verbindender Raum vorhanden ist, sodass ein Ringraum für die Zuleitung einströmenden Kühlmittels, ein weiterer für die Ableitung des Kühlmittels vorhanden ist und das Kopfteil (1) für das Kühlmittel voneinander getrennte Ein- und Auslasskanäle aufweist.
Einrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der innere Ringraum der Zuleitung des Kühlmittels zugeordnet ist.
Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass als Sprengstoff (5) solcher von plastischer Konsistenz verwendet ist.
Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Besatz I (9') in der inneren Hülse (3) bezogen auf seine axiale Ausdehnung vom Kopfteil (1) her so bemessen ist, dass er mit seiner nach aussen projizierten Endfläche die höchste Kante des Kopfteiles (1) überragend ausgebildet ist.
Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass als Kühlmittel Wasser verwendet ist.