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Aufgabekammer zur Druckluftförderung von Staubgut Die Erfindung bezieht
sich auf eine Aufgabekammer zur Aufgabe pulverförmigen Gutes, das in einer nachgeschalteten
Rohrleitung mit Hilfe von Druckluft gefördert werden soll.
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Das Gut wird der Kammer über eine Zuteileinrichtung zugeführt und
in der Kammer innig mit Preßluft vermischt. Diese Luft wird unterhalb eines geneigten
porösen Bodens eingeleitet und tritt durch dessen Poren in das Gut ein. Im Verhältnis
zu der nachgeschalteten Rohrleitung weist die Aufgabekammer großen Querschnitt auf.
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Eine derartig gekennzeichnete Aufgabekammer ist bekannt. Die Druckluft,
die zum Eließfähigmachen erforderlich ist, wird anschließend auch zur Förderung
des Gutes herangezogen. Bei kurzen Förderleitungen und bei gut fließfähig zu machendem
Gut, z. B. Zement, genügen die bekannten Aufgabestationen. Sind die Leitungen aber
länger und will man pulverförmiges Gut fördern, das weniger gut fließfähig zu machen
ist, wie z. B. Mehl, so müssen besondere Maßnahmen ergriffen werden. Diese sind
Gegenstand der Erfindung.
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Bei dem bekannten Vorschlag wird die ganze Länge des porösen Bodens
von oben her mit Gut beschickt, da sich die Zuteileinrichtung über die Länge der
Kammer erstreckt. Der Fluidisierungsvorgang oberhalb des porösen Bodens ist durch
das ständig von oben nachgespeiste Gut beeinträchtigt. Damit die Förderung nicht
durch unvollkommene Mischung des Gutes mit Luft in Frage gestellt wird, muß mit
hohem Luftaufwand gearbeitet werden.
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Bei der bekannten Ausbildung ist eine verhältnismäßig enge Förderleitung
unmittelbar an die Kammer großen Querschnitts angeschlossen. Am Austrittsende kann
daher in der Kammer ein Stau auftreten, der zu gefährlichen Verstopfungen der Förderanlage
führen kann und ihre Leistungsfähigkeit begrenzt.
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Gemäß der Erfindung werden diese Nachteile dadurch vermieden, daß
die Zuteileinrichtung über dem oberen Teil des geneigten porösen Bodens angeordnet
ist und am unteren Ende des porösen Bodens ein Übergangsstück angeschlossen ist,
das an der Seite der Kammer einen Schlitz von der Breite des porösen Bodens und
an der Seite der Förderleitung deren Querschnitt aufweist, so daß sich auf dem porösen
Boden an die von oben her mit Gut beschickte Aufnahmezone eineVerflüssigungszone
anschließt, in der das Gut eine Schicht begrenzter Höhe mit freier Oberfläche bildet.
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Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß an die höher liegende
Aufnahmezone, in der das Gut
auf den porösen Boden auftrifft, eine weitere Zone der
Verflüssigung durch Zufuhr feinverteilter Luft anzuschließen ist. In dieser Zone
soll das Staubgut nur eine begrenzte Schichthöhe haben, die nach dem Austritt zu
durch den Zerfall unaufgelockerter Gutklumpen immer gleichmäßiger wird. Nur dadurch
läßt sich eine Förderung mit kleinstem Luftaufwand und größter sogenannter Aufladung
erreichen.
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In dem Übergangsstück zwischen Kammer und Förderleitung wird eine
gleichmäßige Beschleunigung des Gemisches von Gut und Luft auf die Geschwindigkeit
erreicht, die für den Transport durch die Rohrleitung nötig ist. Der Austritt des
Gutes aus der Kammer erfolgt daher störungsfrei, ohne daß ein Rückstau von Gut in
die Kammer eintritt, der die Ausbildung der Verflüssigungszone behindern würde.
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Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird für den
Boden des Übergangsstückes eine größere Neigung vorgesehen als für den porösen Boden
der Kammer, um den erwähnten Beschleunigungsvorgang zu erleichtern und Stockungen
und Entmischungen zu vermeiden.
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DieDurchsetzung vonStaubgut mit Luft, die durch geneigte poröse Platten
zugeführt wird, ist bei pneumatisohen Förderrinnen seit langem üblich. Selbstverständlich
werden solche Rinnen an ihrem höheren Ende mit Gut gespeist, wofür gelegentlich
auch Zellenradschleusen benutzt werden, um das Gut zu dosieren und staubfrei zuzuführen.
Die Aufgabe, pulverförmiges Gut mittels Preßluft durch verhältnismäßig enge Rohrleitungen
zu treiben, kann mit solchen Ringen jedoch nicht gelöst werden. lnsbesondere ist
es unmöglich, mit solchen Rinnen eine Aufwärtsförderung von beispielsweise 50 m
zu erreichen; die Rinnen sind vielmehr für annähernd waagerechten Transport bestimmt.
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Im Gegensatz zu den Rinnen muß die vorliegende Aufgabekammer abgeschlossen
und druckfest ausgebildet sein. Sie muß eine dem Druckunterschied entsprechende
Einschleusvorrichtung besitzen, damit mit Preßluft gefördert werden kann, und sie
muß einen großen Querschnitt im Verhältnis zur nachgeschalteten Förderleitung haben.
Die Sicherheit des Transports durch die Rohrleitung muß durch eine Mindestgeschwindigkeit
gewährleistet sein, die höher liegt als die Gleitgeschwindigkeit des Gutes auf der
Fluidisierungsfläche.
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Pneumatische Rinnen haben unter anderem den Nachteil, daß auf dem
ganzen Förderweg Gefälle und Luftzufuhr nötig sind, da das Gut nur unter der Wirkung
der Schwerkraft, nicht durch den Druckluftimpuls fließt. Der ganze Förderweg muß
also mit porösen Böden ausgelegt sein. Bauaufwand und Platzbedarf sind daher erheblich,
der Anwendungsbereich ist eng begrenzt.
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Gelegentlich vorgeschlagene, unmittelbar über porösen Flächen angeordnete
senkrechte Förderkamine sind nur für gutartige Staub güter und Höhenunterschiede
von wenigen Metern brauchbar, ihre Leistungsfähigkeit ist gering, der Platzbedarf
ist groß.
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Bei Überschreitung der zulässigen Höhe bilden sich stehende Luftkanäle
im Gut, und eine geregelte Förderung wird unmöglich.
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Zur Förderung von Staub gut mittels Druckluft ist ferner die sogenannte
Behälter- oder Gefäßförderung bekannt. Bei diesem System muß der ganze Vorratsbehälter,
z. B. eine Silozelle oder ein fahrbarer Tank, druckfest ausgebildet werden, was
einen entsprechend hohen wirtschaftlichen Aufwand bedingt. Das System ermöglicht
nur Chargenbetrieb und verlangt daher zwei Behälter, um eine kontinuierliche Förderung
sicherzustellen.
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Die Erfindung ermöglicht die gleichmäßige Entnahme von Fördergut
aus mechanischen Zubringern, z. B. Trogförderern, großenMehlsilozellen oderTankwagen,
die nicht druckfest gebaut zu sein brauchen, mittels einer im Verhältnis zu solchen
Behältern kleinen Aufgabestation.
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Die Erfindung wird im folgenden an Hand eines Ausführungsbeispiels,
das in derZeichnungimLängsschnitt dargestellt ist, näher erläutert.
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Die Aufgabevorrichtung besteht im wesentlichen aus der eine zylindrische
Form aufweisenden Kammerl, die geneigt ist und durch die beiden Deckel 12 und 13
verschlossen ist. Die Kammer enthält einen parallel zu ihrer Achse liegenden porösen
Boden 8 und wird durch diesen in vertikaler Richtung in einen oberen und unteren
Raum getrennt, Der untereKaum erhält Preßluft durch die Leitung 5, in der Absperrmittel
6 und Druckeinstellmittel 7 eingebaut sind.
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Der obere Raum weist eine Abflußöffnung für das Gut auf in Gestalt
eines im Deckel 12 angebrachten Schlitzes 14, der in ein Übergangsstück 2 mit geneigtem
Boden 21 übergeht. An das tYbergangsstück 2 schließt über ein Winkelstück 22 die
Förderleitung 3 an. Über dem oberen Teil 19 des porösen Bodens 8 befindet sich die
Eintrittsöffnung für das Staubgut, das von der Zellenradschleuse 4 über den Krümmer
11 zugeteilt wird.
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Die Anordnung ist so zu treffen, daß der Auftreffpunkt 82 des Staubgutes
auf dem porösen Boden einen gewissen Abstand 18 vom Mittelpunkt 81 des porösen Bodens
hat, so daß zwei Zonen - eine Aufnahme- und eine Verftüssigungszone des Gutes --
entstehen
und außerdem erreicht wird, daß sich das einfallende Staubgut bis an den Deckel
13 hin abböscht. Um eine gleichmäßig starkeBeschüttung über die Breite des porösen
Bodens zu erreichen, ist es wichtig, die Drehachse der Zellenradschleuse 4 nicht
parallel zur Längsachse der Kammer 1, sondern quer zu dieser anzuordnen. Die Anwendung
der durch den Pfeil gekennzeichneten Drehrichtung bewirkt eine Vergrößerung des
Abstandesl8 zwischen Auftreffpunkt 82 und Mitte 81 der porösen Platte, so daß die
Platte bis zum Deckel 13 hin mit Gut beaufschlagt ist, ohne daß konstruktive Zwangslösungen
angewendet werden müssen. Die aus Festigkeitsgründen zweckmäßigerweise zylindrisch
auszuführende Kammer 1 soll ein Verhältnis von Länge zu Durchmesser von über zwei,
vornehmlich fünf haben. Der Neigungswinkel 20, unter dem die Kammer einzubauen ist,
soll zwischen 10 und 300 liegen, je nachdem welchen Stoff man fördern will, welche
Menge pro Zeiteinheit gefördert werden soll und welche Förderleitungslänge zu überwinden
ist. Der Boden 21 des Übergangs stückes 2 soll eine zusätzliche Neigung 17 gegen
den porösen Boden8 aufweisen. Um gleiche Aufgabevorrichtungen für mehrere Anwendungsfälle
verwendbar zu machen, werden den verschiedenen Winkelstellungen angepaßte Krümmer
11 zwischen Kammer 1 und Schleuse 4 bzw. Krümmer 22 zwischen Übergangsstück 2 und
Förderleitung3 vorgesehen. Die Kammer ist über Lenker 16 abzustützen, die je nach
Neigung der Kammer verschieden lang sind. Die Kammer kann auch elliptischen oder
ähnlichen Querschnitt aufweisen, wobei die lange Hauptachse in die Horizontale zu
legen ist.
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Der Schlitz 14 am Eintritt des Übergangs stückes 2 muß so breit wie
der poröse Boden sein, damit die Ausbildung der nötigen Verflüssigungszone nicht
durch einen Rückstau behindert wird. Wenn aus örtlich bedingten Gründen die Drehachse
der Zellenradschleuse 4 nicht quer zur Längsachse der Kammerl angeordnet werden
kann, sondern z.B. parallel dazu, so läßt sich die Ungleichförmigkeit der Beschickung
erst in der angeschlossenen Verflüssigungszone ausgleichen. Bei sehr geringer aufzugebender
Gutmenge läßt sich auch nicht immer sicherstellen, daß die Beschüttung des porösen
Bodens tatsächlich bis an dessen oberen Rand hin erfolgt. Auch dieser Mangel kann
bei Anordnung einer ausreichend großen Verflüssigungszone in Kauf genommen werden.
Bei großen aufzugebendenMengen tritt auch bei nicht quergestellter Schleusenachse
von vornherein keine wesentliche Ungleichförmigkeit derBeschickung auf.
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Die beschriebene Aufgabekammer hat daher den Vorteil, daß normalerweise
keine freie Fläche des porösen Bodens übrigbleibt, durch die Luft hindurchdringen
kann, ohne zur Fließfähigmachung des Gutes und Erzeugung einer sogenannten Wirbelschicht
herangezogen worden zu sein. Durch Wahl der Neigung des porösen Bodens und der Abmessungen
hat man es in der Hand, eine bestimmte Einwirkungszeit zur Erzielung einer möglichst
weitgehenden Homogenesierung des Staub-Luft-Gemisches zu erreichen.
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Dadurch wird das Gut zur Druckfließförderung geeignet, und der Zustand
der Auflockerung bleibt so lange Zeit aufrechterhalten, daß lange Förderwege bewältigt
werden können. Die mittels der Aufgabekammer erzielbare Fluidisierung ermöglicht
im C;egensatz zur Gutförderung bei hoher Luftgeschwindigkeit
eine
Druckfließförderung von Staubgut in verhältnismäßig engen Rohrleitungen mit niedriger
Gesohwindigkeit und hoher Aufladung der Luft mit Gut. Die starke Füllung der Rohrleitung
mit Gut, d. h. die hohe Rohrbelastung, ergibt bei der geringen Fördergeschwindigkeit
einen niedrigen Luftverbrauch und damit günstigen Kraftbedarf.