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Druckbehälter für pulverförmiges Material Zum Fördern von staub- oder
pulverförmigem Gut von einer Ebene auf eine höhere Ebene sind pneumatische Vorrichtungen,
z. B. Fördemnnen, bekannt.
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Die Förderrinnen weisen einen porösen Boden auf, unterhalb dessen
sich ein Kanal für das Fördermedium, z. B. Förderluft, erstreckt. Die Förderluft
wird durch den porösen Boden in das zu fördernde Gut eingeblasen. Um einen gleichmäßigen
Förderstrom zu erzielen, ist in der Förderrinne ein mittels Motor angetriebenes
Zellenrad vorgesehen, dessen Drehzahl reguliert werden kann. Dieser Vorrichtung
haftet jedoch der Nachteil an, daß die Fördermenge pro Zeiteinheit von der Staubhöhe
oder Materialhöhe des der Förderrinne vorgelagerten Speicherbehälters abhängig ist.
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Zum Entleeren von Silos für staubförmiges oder körniges Gut ist es
bekannt, unterhalb des Silos eine Auslaßvorrichtung mit einem V-förmigen Walzenschieber
vorzusehen. Dieser Walzenschieber soll den Vorteil haben, daß er auch großen Silos
mit großer Materialsäule und stark belüftetem Gut einen sicheren und vollkommenen
Abschluß des Siloauslaufes gewährleistet. Durch die spezielle Schieberausbildung
in V-Form soll eine genaue Einstellung des freien Durchlaßquerschnittes erreichbar
sein. Die Vorrichtung besitzt jedoch den Nachteil, daß ein zügiger, störungsfreier
Austrag des pulverförmigen Materials nicht erzielt werden kann.
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Die Erfindung bezieht sich auf einen Druckbehälter für pulverförmiges
Material mit gasdurchlässigen Tragflächen, die die Oberseite von im unteren Teil
des Behälters befindlichen Kammern bilden, in die ein Gas eingeleitet wird, das
aufwärts durch die Tragflächen hindurch in das pulverförmige Material eintritt und
dieses verflüssigt, und dessen sich oberhalb des verflüssigten Materials ansammelnder
Teil nach einem älteren Vorschlag abwärts vor den Behälterauslaß geführt wird, um
das zum Behälterauslaß fließende, verflüssigte Material durch den Behälterauslaß
hindurch mitzureißen, wobei die Durchflußmenge des zum Behälterauslaß fließenden
Materials eingestellt wird.
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Der ältere Vorschlag besteht darin, ein unter Druck gesetztes Gefäß
zur Speicherung und nachfolgendem Austrag von pulvrigem Material in eine pneumatische
Förderleitung vorzusehen, wobei das Gas zum Tragen des Materials durch die Förderleitung
hindurch zum Teil von dem Druckgas im oberen Abschnitt des Gefäßes entnommen wird.
Bei einer Ausführungsform dieses Vorschlages ist das Gefäß in horizontaler Richtung
von länglicher Form und besitzt eine gas durch lässige Deck- oder Tragfläche, die
sich längs des Bo-
dens des Gefäßes erstreckt, wobei die gasdurchlässigen Tragflächen
abwärts gegen einen zentralen Austragauslaß geneigt sind, der mit der Förderleitung
in Verbindung steht. Der Austragauslaß wird von einem Gehäuse umschlossen, das den
Fluß von pulvrigem Material aus dem Gefäß zum Austragauslaß bis auf eine einzige
Öffnung hindurch verhindert, die den unteren Enden der gasdurchlässigen Tragflächen
benachbart ist. Der Fluß von pulvrigem, auf der gasdurchlässigen Tragfläche fluidisiertem
Material wird durch ein Scheibenventil gesteuert, dessen Betätigungshandgriff durch
das Gefäß nach außen herausgeführt ist. Eine Gasleitung erstreckt sich vom Gehäuse
zum oberen Teil des Gefäßes und bildet einen Kanal für Druckgas aus dem oberen Teil
des Gefäßes zum Austragauslaß und von dort zur pneumatischen Förderleitung.
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Im Betrieb wird Gas in die Füllkammer unterhalb der gasdurchlässigen
Tragflächen eingeleitet und gelangt aufwärts in das darüberliegende pulvrige Material
hinein und durch dieses hindurch, fluidisiert es und bringt es dazu, abwärts, längs
der Oberfläche von jeder der gasdurchlässigen Tragflächen zur Mitte des Gefäßes
zu fließen, wo es von den gasdurchlässigen Tragflächen durch die Öffnung im Gehäuse
hindurch ausgetragen wird. Da das Gefäß dicht verschlossen ist, bildet das Gas,
das aufwärts durch die gasdurchlässigen Tragflächen strömt und von der oberen Oberfläche
des fluidisierten Materials entweicht, einen Druck in dem oberen Teil des Gefäßes
und gelangt,
bei fortgesetztem Einführen des Gases, als fließender
Strom abwärts durch die Gasleitung hindurch zum Gehäuse, das den Austragauslaß umschließt
und das pulvrige Material von den Enden der gasdurchlässigen Tragflächen empfängt.
Dieser abwärts fließende Gasstrom reißt das pulvrige, in das Gehäuse gelangende
Material mit sich und trägt es in Suspension durch den Austragauslaß hindurch und
in die Förderleitung hinein sowie durch diese hindurch zur gewünschten Verbrauchsstelle.
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Aufgabe der Erfindung ist es, einen zügigen, störungsfreien Austrag
des pulverförmigen Materials aus dem Druckbehälter zu erzielen, ohne am Druckbehälter
selbst besondere bauliche Anderungen vornehmen zu müssen.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß durch ein
an den Behälterauslaß anschließendes, mit einer vertikalen Trennwand versehenes
Gehäuse vorgesehen ist, wobei die Trennwand den Gehäuseraum in eine mit dem Behälterauslaß
in Verbindung stehende Materialaufnahmekammer und eine mit der Förderleitung in
Verbindung stehende Materialablaßkammer unterteilt, daß weiterhin eine mit Hilfe
eines Absperrorgans verschließbare Durchtrittsöffnung in der vertikalen Trennwand
und eine Gasleitung, die die Materialablaßkammer mit dem an der oberen Wand des
Druckbehälters liegenden Bereich verbindet, vorgesehen sind.
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Zweckmäßig ist die Materialaufnahmekammer mit einer gasdurchlässigen
Tragfläche versehen, die die Oberseite einer im unteren Teil der Aufnahmekammer
befindlichen Kammer bildet, in die Gas eingeleitet wird, das aufwärts durch die
Tragfläche hindurch in das pulverförmige Material eintritt und die im Druckbehälter
vorgenommene Verflüssigung aufrechterhält.
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Das Gehäuse einschließlich der Kammern und der Gasleitung ist als
gesonderte, mit dem Behälter lösbar verbundene Einheit ausgebildet. In großen Behältern,
für die Speicherung verhältnismäßig schweren Materials, beispielsweise Zement, kann
die Materialsäule so stark anwachsen, daß das Material selbst durch die kleinste
Ventilöffnung hindurch herausgepreßt oder herausgespritzt wird. Dies macht das Öffnen
des Ventils zum Steuern des Materialflusses zum Austragauslaß äußerst kritisch,
insbesondere zu Beginn des Entladevorganges. Gemäß einer weiteren Ausbildung der
Erfindung werden Mittel vorgesehen, die vermeiden, daß die Materialsäule ein Herauspressen
oder Herausspritzen des Materials beim Öffnen des Ventils bewirkt, so daß bei jeder
- Einstellung des Ventils ein glatter und gleichförmiger Materialfluß durch das
Ventil hindurch gewährleistet ist. Dies wird dadurch erreicht, daß im Druckbehälter
oberhalb des Behälterauslasses und somit auch oberhalb der Materialaufuahmekammer
ein Druckbrecher vorgesehen ist, durch den ein gleichförmiger Materialfluß zur Aufnahmekammer
und von dort durch das Absperrorgan zur Förderleitung erzielt wird.
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Der Druckbrecher ist als Stauwand mit auf die gasdurchlässigen Tragflächen
hin abwärts geneigten Teilen ausgebildet, wobei die unteren Ränder der Teile der
Stauwand oberhalb und im Abstand von den Tragflächen enden.
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Die Gasleitung ragt durch den Druckbrecher hindurch, und es bleibt
zwischen diesen beiden Teilen ein ringförmiger Querschnitt frei, durch den auch
das Material aus dem Druckbehälter in die Aufnahmekammer gelangen kann.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen
Ausbildung dargestellt. Es zeigt Fig. 1 eine Seitenansicht eines Druck- und Austragbehälters
gemäß der Erfindung, Fig. 2 einen Querschnitt in vergrößertem Maßstab nach der Linie
2-2 der Fig. 1, Fig. 3 eine Ansicht gemäß der Linie 3-3 der Fig. 2, gesehen in Richtung
der Pfeile, wobei einige Teile weggebrochen sind, Fig. 4 einen Schnitt nach der
Linie 4-4 der Fig. 2 und Fig. 5 einen Querschnitt, der die Art des Einführens des
Gases in die Füllkammern unterhalb der gasdurchlässigen Tragflächen erkennen läßt.
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Der Speicher- und Austragsbehälter (Druckbehälter 1) ist im allgemeinen
zylindrisch und länglich gestaltet. Er kann ortsfest oder transportierbar sein und
gegebenenfalls den Tank eines Eisenbahnwagens oder eines Lastkraftwagens oder Anhängers
bilden.
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Er hat an der Oberseite Füllansätze 2, die für gewöhnlich mittels
eines Verschlusses 3 irgendeiner Ausführungsart dicht verschlossen werden.
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Gasdurchlässige Tragflächen 4 und 4' erstrecken sich zu beiden Seiten
längs der Längsmitte des Behälters von einem Ende zum anderen, und zwar abwärts
geneigt zur Mitte des Behälters hin. Die gasdurchlässigen Tragflächen sind vorzugsweise
aus schwerem, vielschichtigem, gewebtem Textilmaterial ähnlich demjenigen hergestellt,
das als Segeltuchriemen verwendet wird, doch läßt sich auch irgendein anderes gasdurchlässiges
Material mit der gewünschten Gasdurchlässigkeit verwenden. Die Abwärtsneigung der
gasdurchlässigen Tragflächen ist etwas größer als der Ruhewinkel des pulvrigen,
im Behälter zu speichernden Materials, wenn dieses sich in seinem fluidisierten
Zustand befindet, so daß, wenn das auf den gasdurchlässigen Tragflächen liegende
Material in der weiter unten beschriebenen Weise fluidisiert wird, dieses Material
abwärts längs der Oberfläche der gasdurchlässigen Tragflächen fließt, von deren
unteren Enden aus der Austrag stattfinden soll, worauf das Material durch einen
Behälterauslaß 5 im Boden des Behälters hindurchtritt.
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Neigungsbleche 6 und 6' erstrecken sich von den Längsseiten jedes
der gasdurchlässigen Tragflächen aus aufwärts zu den angrenzenden Seiten des Behälters.
Die Neigung der Bleche 6 und 6' ist etwas größer als der Ruhewinkel des pulvrigen,
im Gefäß zu speichernden Materials, wenn es sich in seinem unbelüfteten Zustand
befindet, so daß das Material immer abwärts längs der Neigungsbleche auf die gas
durch lässigen Tragflächen fließt. Die Neigungsbleche sind mit den Seiten und Enden
des Gefäßes in gasdichter Verbindung verschweißt oder sonstwie an diesen angebracht,
um Druckkammern unterhalb von ihnen zu schaffen, die sich über die ganze Länge des
Gefäßes erstrecken.
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Füllkammern 7 und 7' sind unterhalb der gasdurchlässigen Tragflächen
4 und 4' gebildet, von denen ein zweckentsprechendes Gas, für gewöhnlich Luft, aufwärts
durch die gasdurchlässigen Tragflächen hindurch in das darüberliegende, pulvrige
Material gelangen kann, um es zu fluidisieren.
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Gaseinlässe 8 und 8' erstrecken sich in die Füllkammern 7 und 7'.
Die unteren Enden dieser Gaseinlässe münden in T-Stücken 9 und 9'. Rohrleitungsanschlüsse
11 und 11' sind mit den T-Stücken 9 und 9' verbunden und ragen in die von den Neigungsblechen
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und 6' und dem Behälter 1 umschlossenen Räume (Kammern).
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Gaseinlässe 12 und 12' sind im Bereich der genannten Räume (Kammern)
an der Außenwand des Behälters 1 vorgesehen. Wird kein Gas in diese Räume eingeführt,
sind die Einlässe 12 und 12' mittels Dichtkappen 13 und 13' verschlossen. Die Gaseinlaßanschlüsse
sind an jeder Seite des Behälters so vorgesehen, daß einer von ihnen ohne weiteres
für eine Gaszufuhrquelle zugänglich ist.
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Wird das Gas in einen der Einlässe 12 oder 12' eingeführt, so gelangt
dies durch den entsprechenden Rohrleitungsanschluß 11 oder 11' und den entsprechenden
Gaseinlaß 8 oder 8' zu den Füllkammern 7 oder 7' unterhalb der gasdurchlässigen
Tragflächen und außerdem durch den Rohrleitungsanschluß an der anderen Seite des
Behälters hindurch zur Druckkammer unterhalb des Neigungsbleches an dieser anderen
Seite des Behälters. Auf diese Weise wird ohne Rücksicht darauf, welcher dieser
Einlässe 12 oder 12' für das Einführen des Gases benutzt wird, der Raum zwischen
jedem Neigungsblech unter Druck gesetzt und Gas in jede Füllkammer eingeführt, um
durch die gasdurchlässige Tragfläche in das darüberliegende, pulvrige Material zu
gelangen, um es zu fluidisieren und dahin zu bringen, daß es längs der Oberfläche
der gasdurchlässigen Tragfläche zu dem Behälterauslaß 5 im Boden des Behälters einfließt,
Ein Kragen 14 erstreckt sich von dem Behälterauslaß 5 aus abwärts und besitzt an
seinem unteren Rand einen auswärts weisenden Flansch 15. An diesem Flansch 15 ist
ein Gehäuse 16, das einen Fortsatz des unteren Teiles des Behälters bildet, mit
seinem oberen Flansch 17 mittels Bolzen 18 befestigt. Eine Trennwand 19 erstreckt
sich quer im Gehäuse 16, wobei das Gehäuse 16 in eine Materialaufnahmekammer 21
mit einem offenen oberen Ende und in eine Materialablaßkammer22 unterteilt wird.
Die Trennwand weist eine Durchtrittsöffnung 23 auf. Eine Lagerplatte 24 ist an der
der Kammer 21 zugekehrten Seite der Trennwand befestigt und besitzt in ihrem unteren
Rand eine im wesentlichen halbkreisförmige Öffnung 25 fluchtrecht mit der Öffnung
23 in der Trennwand 19, durch die hindurch Material aus der Kammer 21 zur Kammer
22 gelangen kann. Die die Menge des Materialflusses bestimmende Fläche der Öffnung
25 kann mittels eines drehbaren Absperrorgans 26, das eine Öffnung 27 aufweist,
vergrößert oder verkleinert werden. Das Absperrorgan 26 trägt einen Ring 28, der
an dem einen in das Gehäuse 16 hineinragenden Ende einer Welle 29 befestigt ist,
die sich durch die Kammer 22 hindurch zur Außenseite erstreckt, wo sie einen Handgriff
31 trägt, mittels dessen die Welle 29 und somit auch das Absperrorgan 26 gedreht
werden können, um die Öffnung27 des Absperrogans 26 zu vergrößern oder zu verkleinern.
Die Welle 29 greift durch ein in der äußeren Wand der Kammer 22 angeordnetes Lager
32 hindurch, und eine Stopfbüchse 33 stellt die Dichtung zwischen dem Lager 32 und
der Welle 29 her.
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Die Welle 29 weist eine Anschlagscheibe 34 im Bereich der Kammer
22 auf. Eine Druckfeder 35 ruht auf der Welle und drückt mit ihrem einen Ende gegen
die Anschlagscheibe 34 und mit ihrem anderen Ende gegen einen Lagerteil 36, der
an der Trennwand 19 angebracht ist. Die Feder 35 drückt gegen die Anschlagscheibe
34, was bewirkt,, daß das Absperrorgan 26 nachgiebig an der Lagerplatte 24 gehalten
wird.
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Die Materialablaßkammer 22 weist einen Austragauslaß 37 auf, an den
die Austragrohrleitung 38 angeschlossen ist. Diese Rohrleitung38 kann an eine Förderleitung
angeschlossen werden, durch die hindurch das Material, das die Austragrohrleitung
38 durchwandert, pneumatisch zu irgendeiner gewünschten Stelle getragen werden kann.
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Eine Anzeigeplatte 39, durch die die Welle 29 geführt ist, ist mit
der oberen Seite der Austragrohrleitung 38 verschweißt und dem Handgriff 31 benachbart
angeordnet. Die Platte trägt Zeigemarken 39', um die Größe der Öffnung des Absperrorgans
26 zwischen den Kammern 21 und 22 anzuzeigen, wenn der Handgriff entweder nach rechts
oder nach links geschwenkt wird.
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Wie bei 40 zu erkennen ist, ist praktisch der ganze Boden der Materialaufnahmekammer
21 offen. Eine belüftete Einheit ist an den Boden dieser Kammer unterhalb der Öffnung
40 angeschlossen. Sie besteht aus der gasdurchlässigen Tragfläche 41 und einer darunterliegenden
Kammer 42. Das Gas kann aus der Füllkammer 7 durch eine Rohrleitung 43 hindurch
in die Kammer 42 eingeführt werden, um dann aufwärts durch die gas durchlässige
Tragfläche 41 hindurch zu gelangen, um das Material, das von den Enden der gasdurchlässigen
Tragflächen 4 und 4' in die Kammer 21 fällt, in fluidisiertem Zustand zu halten,
bis es durch das Absperrorgan in der Trennwand 19 hindurch in die Kammer 22 gelangt
ist. Durch das Halten des Materials in der Kammer 21 im fluidisierten Zustand wird
der gleichförmige Fluß des Materials durch das Absperrorgan hindurch für jede Einstellung
desselben wesentlich verbessert. Außerdem erleichtert der fluidisierte Zustand wesentlich
das nachfolgende Mitreißen des Gutes zum Austragen durch die Austragsöffnung 37
und das Austragrohr 38 hindurch, wie im folgenden beschrieben werden wird.
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Das obere Ende der Materialablaßkammer 22 ist durch eine Wand 44
verschlossen, die das untere Ende einer Gasleitung 45 aufnimmt, die sich von dort
bis zum oberen Teil des Behälters erstreckt. Ein Lager 46 befestigt das obere Ende
der Leitung 45 mit der Oberwand des Behälters. Die Gasleitung bildet einen Durchtrittkanal
für das sich im oberen Teil des Behälters angesammelte Gas zur Materialablaßkammer
22. Wenn das Fördergas an der Durchtrittsöffnung 23 der Trennwand 19 vorbeigeht,
reißt es das aus der Kammer 21 durch das Absperrorgan 26 hindurchfließende fluidisierte
Material mit und trägt es in Suspension durch den Materialaustragauslaß 37 und die
Austragrohrleitung 38 hindurch in eine angeschlossene Förderleitung. Die Trennwand
19, die Wand 44 und die Gasleitung 45 bilden Abschlußmittel, die die Masse des Materials
im Behälter am freien Fließen durch den Austragauslaß 37 hindurch zurückhalten7
das Strömen des Fördergases zum Austragauslaß 37 hin jedoch ermöglichen.
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Um nun das fluidisierte Material in der Materialaufnahmekammer 21
von dem Druck zu befreien, der durch die im Behälter sich aufbauende, oberhalb der
Materialaufuahmekammer sich befindende Materialsäule hervorgerufen wird, ist ein
Druckbrecher 47 über dem Behälterauslaß 5 vorgesehen, der aus zwei sich abwärts
neigenden, ein umgekehrtes V bildenden Teilen 48 und 49 besteht, die vom unteren
Teil des Behälters zur Materialaufnahxnekammer 21 des Gehäuser 16 führen. Die geneigten
Teile48 und 49
reichen bis zu den Neigungsblechen 6 und 6 des Behälters.
Sie können mit diesen Neigungsblechen durch Schweißung oder in irgendeiner anderen
Weise verbunden sein, wodurch sie in der bestimmten Stellung zum Behälterauslaß
5 gehalten werden.
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Der Druckbrecher 47 weist eine Öffnung 51 auf, durch die die Gasleitung45
hindurchtritt. Die Öffnung 51 hat einen größeren Durchmesser als die Gasleitung
45, wodurch zwischen der Gasleitung und der Öffnung ein Raum für den Durchtritt
des pulvrigen Materials verbleibt.
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Zwischen den unteren Rändern 52 und 53 der geneigten Teile 48 und
49 und den Oberflächen der gasdurchlässigen Tragflächen 4 und 4' verbleiben Durchtrittskanäle
54 und 55, durch die das pulvrige, auf den gasdurchlässigen Tragflächen fluidisierte
Material zum Behälterauslaß 5 fließen kann.
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Beim Austragen des Materials aus dem Behälter 1 wird zunächst das
Absperrorgan 26 zwischen den Kammern 21 und 22 geschlossen und z. B. der Gaseinlaß
12 mit einer unter Druck befindlichen Gasquelle verbunden, die Gas unter Druck zu
den Füllkammern 7, 7' und 42 führt. Das Gas aus dem Einlaß 12 baut in dem Raum unter
dem Neigungsblech 6 einen Druck auf und gelangt dann durch die Rohrleitungsanschlüsse
11 an dieser Seite des Behälters in die T-Stücke 9 und 9', aus denen es durch die
Anschlußstücke 11' zu dem Raum unterhalb des Neigungsbleches 6' an der anderen Seite
des Behälters gelangt. Gleichzeitig strömt das Gas von den T-Stücken 9 und 9' durch
die Gaseinlässe 8 und 8' in die betreffenden Fülikammern 7 und 7' an jedem Ende
des Behälters. Von den Füllkammern 7 und 7' fließt das Gas durch die gasdurchlässigen
Tragflächen 4 und 4', fluidisiert das auf den Tragflächen ruhende Material und bringt
dies dazu, abwärts längs der Oberflächen der gasdurchlässigen Tragflächen zu fließen,
um dann durch den Behälterauslaß 5 im Boden des Behälters in die Materialaufnahmekammer
21 des Gehäuses 16 zu gelangen. Das in die Kammer 21 fallende fluidisierte Material
wird durch das Gas, das durch die gasdurchlässige Tragfläche 41 am Boden dieser
Kammer aufwärts strömt, in seinem fluidisierten Zustand gehalten.
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Das Gas, welches nach der Fluidisierung des im Behälter lagernden
Materials den oberhalb des Materials verbleibenden Raum im Behälter ausfüllt, gelangt
durch die Gasleitung45 in die Materialablaßkammer 22 und von dort durch den Austragauslaß
37 und die Austragsrohrleitung 38 zur pneumatischen Förderleitung.
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Wenn das Gas von dem oberen Teil des Behälters 1 durch die Gasleitung
45 und die Kammer 22 zum Austragauslaß 37 fließt, dann wird der Handgriff 31 so
weit nach rechts bewegt, daß das Absperrorgan 26 in eine bestimmte, dem Material
entsprechende Offenstellung gelangt, wodurch eine bestimmte Menge des fluidisierten
Materials aus der Kammer 21 in die Kammer 22 übergeführt wird. Dabei wird das aus
der Kammer 21 kommende Material von dem über die Gasleitung45 in die Materialablaßkammer
22 strömende Gas mitgerissen, wobei das Material-Gas-Gemisch dem Austragsauslaß
37 und von dort der Austragsrohrleitung38 und der pneumatischen Förderleitung zugeführt
wird.
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Während das Material aus dem Behälter ausgetragen wird, nimmt der
Druckbrecher 47 den größten Teil des von der Säule des darüberliegenden Materials
gebildeten
Druckes auf und gewährleistet eine gleichmäßige Übergabe des Materials von der Materialaufnahmekammer
21 durch das Absperrorgan 26 in die Materialablaßkammer 22.