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Vorrichtung zum Einführen staub- oder pulverförmigen Gutes in einen
Gasstrom Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Einführen staub- oder pulverförmigen
Gutes in einen Gasstrom, welche einen an eine Druckgasquelle einerseits und einen
Ejektor andererseits angeschlossenen Behälter aufweist, dem eine von einem trichterförmigen
Füllrumpf gespeiste Beschickungsvorrichtung vorgeschaltet ist.
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Eine bekannte Vorrichtung zum Einführen von pulverförmigem Gut in
einen Gasstrom besitzt eine an dem Austragende eines Füllrumpfes vorgesehene mechanische
Beschickungseinrichtung. Diese umfaßt einen Drehteller, auf den das Gut aus dem
Füllrumpf fällt, und einen über dem Drehteller angeordneten Abstreifer. Das abgestreifte
Gut fällt durch sein eigenes Gewicht in einen trichterförmigen Behälter, dessen
Austragöffnung in einen Ejektor mündet. Insbesondere bei feinen Stäuben besteht
hierbei leicht die Gefahr, daß sich diese vor dem Eintritt in den Ejektor an den
Wandungen des trichterförmigen Behälters anlagern und unerwünschte Brücken bilden,
da sie keineswegs zwangläufig in den Gasstrom eingeführt werden.
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Bei einer anderen bekannten Vorrichtung dieser Art weist ein Füllrumpf
ein konzentrisch in seinem Innern angeordnetes lotrechtes Rohr auf, in dem eine
Förderschnecke vorgesehen ist. An dem oberen Ende des Rohres ist eine Austragöffnung
angeordnet, die in eine Rutsche übergeht, deren unteres Ende in einem Gasstrom mündet.
Diese Vorrichtung erfordert einerseits einen erheblichen mechanischen Aufwand, und
andererseits stellt sie keineswegs eine gleichmäßige Förderung des Gutes in den
Gasstrom sicher. Vielmehr kann sich das Gut in unkontrollierbarer Weise am oberen
Ende des Rohres sowie auf der Rutsche anlagern, und es ist völlig dem Zufall überlassen,
welche Mengenkonzentrationen in Staubgut dem Gasstrom zugeführt werden.
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Demgegenüber liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde,
eine Vorrichtung zum Einführen von staub- oder pulverförmigem Gut in einen Gasstrom
zu schaffen, bei der mit einfachen Mitteln sichergestellt ist, daß eine im wesentlichen
gleichmäßige Beschickung des Gasstromes mit dem Gut stattfindet. Dabei sollen weitgehend
mechanische Mittel vermieden werden, da diese bei verschiedenen der in Frage kommenden
Gutssorten, z. B. Industriestaub, Zement, Kohlenstaub, Chemikalienstaub bzw.
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Chemikalienpulver, einem erheblichen Verschleiß ausgesetzt sind und
eines hohen Wartungsaufwandes bedürfen. Insbesondere soll verhindert werden, daß
sich das in den Gasstrom einzuführende Gut an Be-
hälterwandungen und Behälteröffnungen
staut und in unerwünschter Weise Brücken bildet.
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Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus, daß eine sehr gleichmäßige
Zuführung des Gutes in den Gasstrom dadurch erfolgen kann, daß das Gut vorher in
einen fluidisierten Zustand gebracht wird, indem es einer Durchwirbelung ausgesetzt
wird. Wird ein Druckgasstrom gleicher Stärke durch eine Kammer geleitet, in der
sich stets etwa die gleiche Gutsmenge in einem Wirbelzustand befindet, so erfolgt
auch ein im wesentlichen gleichmäßiger Austrag des Gutes.
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Diese Erkenntnis wird erfindungsgemäß bei einer Vorrichtung angewendet,
die einen an eine Druckgasquelle einerseits und einen Ejektor andererseits angeschlossenen
Behälter aufweist, dem eine von einem trichterförmigen Füllrumpf gespeiste Beschickungsvorrichtung
vorgeschaltet ist.
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Die Vorrichtung gemäß der Erfindung ist in erster Linie dadurch gekennzeichnet,
daß das von der Druckgasquelle kommende Druckgas den Behälter ständig von unten
und von der Seite her nach oben zum Ejektor hin durchströmt und dabei das in diesem
befindliche Gut durchwirbelt sowie in gleichmäßiger Menge aus ihm austrägt, daß
ein von der Druckgasquelle ausgehender Teilstrom zum Austragende des trichterförmigen
Füllrumpfes geführt ist und daß eine elektrische Steuereinrichtung vorgesehen ist,
die eine Beschickung des Behälters vom Füllrumpf aus in Abhängigkeit vom Füllgrad
des Behälters bewirkt.
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Durch die erfindungsgemäße Ausbildung wird erreicht, daß bei der
neuen Vorrichtung der an die Druckgasquelle und den Ejektor angeschlossene Behälter
stets die gleiche Menge an staub- oder pulverförmigem
Gut enthält
und daß sich dieses innerhalb des Behälters in einem Zustand befindet, welcher eine
gleichmäßige Einführung desselben in den Gasstrom bewirkt. Dies beruht insbesondere
auf der Art der Einführung des Druckgases in den Behälter und der Beschickung desselben
in Abhängigkeit von seinem Füllungsgrad. Ferner wird durch den erfindungsgemäß bei
der neuen Vorrichtung zum Austragende des Füllrumpfes geführten Druckgasteilstrom
die dortige Bildung von Gutbrücken vermieden sowie eine Beschickung des Behälters
mit dem Gut in fluidisiertem Zustand bewirkt. Da bei der Ausbildung der Vorrichtung
gemäß der Erfindung für die Zuführung und Weiterbeförderung des Gutes lediglich
pneumatische Mittel zur Anwendung gelangen, ist deren mechanischer Aufwand auch
recht gering, und sie bedarf außerdem fast keiner Wartung.
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Eine vorteilhafte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung
besteht darin, daß der am Austragende des Füllrumpfes mündende Druckgasteilstrom
durch ein gegebenenfalls solenoidgesteuertes, als Steuereinrichtung für die Beschickung
des Behälters wirkendes Absperrventil verschließbar ist.
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Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist
vorgesehen, daß der Behälter eine weitere Druckgaszuführung aufweist, die tangential
in den Behälter ausmündet und einen Wirbel innerhalb desselben erzeugt.
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Eine vorteilhafte Weiterbildung dieser Ausgestaltung besteht darin,
daß die zum Ejektor führende obere Öffnung des Behälters von einem in den Behälter
ragenden rohrförmigen Leitblech umgeben ist und daß die weitere Druckgaszuführung
in den Ringraum zwischen dem Leitblech und der Behälterwandung ausmündet.
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Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben
sich aus der folgenden Beschreibung sowie den Zeichnungen einiger bevorzugter Ausführungsformen
derselben. In den Zeichnungen zeigt Fig. 1 einen mittleren lotrechten Schnitt durch
eine erste Ausführungsform der Vorrichtung, F i g. 2 eine Seitenansicht der gleichen
Vorrichtung in Richtung des Pfeiles A in F i g. 1, F i g. 3 eine Seitenansicht der
gleichen Vorrichtung in Richtung des Pfeiles B in Fig. 1, wobei deren oberer Teil
weggebrochen ist, Fig. 4 die gleiche Vorrichtung im Schnitt nach der Linie IV-IV
in F i g. 2, Fig. 5 einen mittleren lotrechten Schnitt durch eine weitere Ausführungsform
der Vorrichtung und Fig. 6 einen mittleren lotrechten Schnitt durch eine dritte
Ausführungsform der Vorrichtung.
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Gemäß den Zeichnungen besitzt jede Vorrichtung einen aus Hohlprofilen
aus Flußstahl gebildeten Rahmen 1, welcher seitliche Träger 1A und eine angeflansche
Tür iB (Fig. 4) aufweist. Am oberen Ende des Rahmens 1 ist ein Füllrumpf 1C angeschweißt
oder anderweitig befestigt, dessen lotrechte Achse mit derjenigen des Rahmens übereinstimmt.
Am oberen Ende des Füllrumpfes ist ferner eine mit Außenflanschen versehene Platte
2 angeschweißt, die mit einer viereckigen Öffnung 2A versehen ist. Am Rande der
Öffnung ist an der Platte 2 ein der Verstärkung dienender, nach innen ragender Ringflansch
2B vorgesehen.
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Den Verschluß der Öffnung 2A bildet ein zwei Platten 2 C und 20 aufweisender
Deckel, zwischen
dessen Platten 2C, 2D mittels Schrauben 2E eine Platte 2F aus elastischem
Werkstoff wie Gummi befestigt ist. Die Ränder der Platten 2 C und 2F ragen über
den Rand der Öffnung 2A, während die Platte 2D in die Öffnung eingreift. An der
Oberseite der Platte 2, die den Füllrumpf 1C abdeckt, sind Ansätze 3 angeschweißt,
an denen mittels eines Bolzens 3 A ein Arm 3 B mit U-förmigem Querschnitt angelenkt
ist. Ferner sind an der Platte 2 mit Abstand voneinander Ansätze 3C angeschweißt,
die einen Bolzen 3D tragen, der zur gelenkigen Befestigung einer Schraube 3 E dient,
die mit einer Klemmutter 3F versehen ist. Der Schaft der Schraube 3 E greift in
einen Schlitz des freien Endes des Armes 3 B ein. An dem Arm 3 B ist außerdem mittels
eines Bolzens 3 H ein Ansatz 31 befestigt, welcher an der Platte 2D des Verschlusses
festgeschweißt ist.
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Wird die Schraube 3 E von dem Arm 3 B gelöst, so kann der Arm 3 B
gemeinsam mit dem Verschlußdeckel 2C, 2D, 2F aufwärts geschwenkt werden, so daß
der Füllrumpf 1C durch die Öffnung 2A mit Pulver od. dgl. beschickt werden kann.
Ist dagegen, wie in Fig. 1 dargestellt, die Öffnung 2A verschlossen, so liegt die
Randkante der aus Gummi od. dgl. bestehenden Platte 2F auf dem Rand der Öffnung
2A auf, wobei durch Anziehen der Mutter3F ein dichter Sitz des Verschlusses gebildet
wird.
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Gemäß den Fig. 1 und 2 wird der Füllrumpf 1C noch von einer weiteren,
mit dem Rahmen 1 verschweißten Platte 4 getragen, die hierzu eine Öffnung aufweist.
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An dem unteren Austragende 5 des Füllrumpfes 1C ist ein oberer Flansch
5A angeschweißt oder anderweitig befestigt. An dem darüber befindlichen Teil des
Fülirumpfes 1 C ist ein entsprechender Flansch 5B vorgesehen. Zwischen den beiden
Flanschen 5A, 5B befindet sich eine aus Gummi od. dgl. bestehende Dichtung 5C. Dabei
sind die beiden Flansche SA, 5B durch Schrauben 5D miteinander verspannt. In einem
bestimmten Winkel ist innerhalb des Austragendes 5 des Füllrumpfes 1C eine poröse
keramische Platte 5F angeordnet. Diese ruht auf Haltern 5E, die innerhalb des Austragendes
5 befestigt sind. Oberhalb der Platte 5F ist in einer der Seitenwandungen des Füllrumpfes
1C eine Öffnung 5 G vorgesehen, die mit einem Schieber 5H versehen ist, der in einem
Schlitz des Füllrumpfes verschiebbar und mittels einer Schraube 51 in bestimmten
Stellungen feststellbar ist. Der Schlitz wird von einer Platte 5K verdeckt.
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Die der Platte 5F zugekehrte Kante des Schiebers 5H kann gerade, geschlitzt
oder gezahnt ausgebildet sein.
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An das Austragende 5 des Füllrumpfes 1 C schließt sich ein Fallschacht
6 an, der eine seitliche, mit der Öffnung 5 G fluchtende, obere Einlaßöffnung 6A
aufweist.
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Der Fallschacht 6 besitzt an seinem unteren Ende ein kurzes Stück
6B, das durch eine Muffe 6D aus elastischem Werkstoff mit einem Rohr 6 C verbunden
ist. Dieses Rohr 6C ragt in einen Behälter 6E, der seinerseits an dem Rahmen 1 befestigt
ist. Am unteren Ende des Behälters 1 ist eine Kammer 6F vorgesehen, die durch ein
Sieb 6 G aus Drahtgewebe von dem Behälter 6E getrennt ist. Das Drahtgewebe kann
jedoch auch durch eine poröse keramische Platte, ein Sinterstück oder ein Textilgewebe
ersetzt sein. Das Sieb 6G ist zwischen Flauschen 6G und 61 eingespannt. Am oberen
Ende des Behälters 1 ist
ein rohrförmiges Leitblech 6K angeschweißt.
Von diesem Leitblech 6K erstreckt sich ein Nippel nach oben durch eine Öffnung der
oberen Wandung des Behälters 6E, in welcher er eingeschweißt ist. An den Nippel
ist über eine Muffe 6 L aus elastischem Werkstoff ein kurzes Rohr 6 M angeschlossen,
das mit einem Ejektor 7 in Verbindung steht, der als Venturirohr ausgebildet ist
und eine kurze innere Düse 7A sowie eine Auslaßöffnung 7B für den mit dem Gut beladenen
Gasstrom aufweist. An dem Rahmen 1 ist eine Druckkammer 8 angebracht, der über einen
Kanal 8 B Druckluft von einem Gebläse 8A zugeführt wird. Da das pulvrige bzw. staubförmige
Gut die Neigung hat, Feuchtigkeit aufzunehmen, sind mit 8 C bezeichnete Heizelemente
für die Druckluft in den Kanal 8 B eingebaut oder mit diesem verbunden.
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Die mittels Schraubenmuttern 9 an der Innenwandung der Kammer 8 befestigte
Ejektordüse 7A wird von der Kammer 8 aus mit Druckluft beschickt. Zur Regelung des
Luftstromes durch den Ejektor 7 ist ein Nadelventil 9 A vorgesehen, welches auf
das versenkte Mundstück 9B des Ejektors 7 ausgerichtet ist.
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Das Ventil besitzt einen mit einem Schraubgewinde versehenen Zapfen
9 C, der die Stirnwand 9 D eines kurzen Rohres 9E durchsetzt, das an der Platte
9 F befestigt ist, die ihrerseits eine Öffnung in derAußenwandung der Kammer 8 verschließt.
Der Schraubkopf des Zapfens 9 C ragt durch eine Bohrung in der Platte 9F und weist
einen Schlitz auf, so daß der Zapfen 9 C in der Stirnwand 9 D zur Einstellung des
Ventils und damit des Lufteintritts in den Ejektor 7 verdreht werden kann. Zur Sicherung
der gewählten Einstellung dient noch eine auf dem Zapfen 9 C angeordnete Kontermutter
9 G.
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Am Austragende 5 des Füllrumpfes ist ferner ein Anschlußstutzen 10
angebracht, der über eine Muffe 10A aus elastischem Werkstoff mit einem Solenoidventil
lOB verbunden ist, das seinerseits durch ein Rohr 10 C an die Druckkammer 8 angeschlossen
ist.
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Infolgedessen strömt Druckluft aus der Kammer 8 zu dem Austragende
S des Füllrumpfes 1 C und bewirkt eine Auflockerung und Fluidisierung des dort befindlichen
Gutes. Das VentillOB steuert dabei die Zufuhr der Druckluft aus der Kammer 8 zu
dem Austragende 5 des Füllrumpfes 1 C.
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Eine mit einem nicht dargestellten Nadelventil versehene Rohrleitung
11 führt Druckluft von der Kammer 8 in den Behälter 6E ein, und zwar in den Ringraum
um das Leitblech 6K, wodurch diese Luft innerhalb des Behälters 6E eine turbulente
Bewegung ausführt und dabei das in diesem befindliche Gut mitnimmt. Ein weiteres
Rohr 11A, das ebenfalls mit einem nicht dargestellten Nadelventil versehen ist,
verbindet die am unteren Ende des Behälters 6E befindliche Kammer 6F mit der Druckkammer
8, wodurch dem Behälter 6E auch von unten Druckluft zur Beförderung des Gutes zugeführt
wird.
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An dem Rahmen 1 oder an einer anderen geeigneten Stelle der Vorrichtung
befindet sich ein an sich bekannter, der Steuerung dienender elektrischer Zeitmesser.
Zum besseren Austrag des innerhalb des Füllrumpfes 1C befindlichen Gutes ist noch
ein elektrischer Vibrator 12 A vorgesehen, der an der Füllrumpfwand befestigt ist.
Der Vibrator 12A hat vor allem die Aufgabe, auch die Ausbildung von Lufttaschen
und Brücken innerhalb des Gutes am unteren
Ende des Füllrumpfes 1C zu verhindern.
Die Fig. 5 zeigt eine andere Ausführungsform der Vorrichtung mit einem Vibrator
12 A für den Füllrumpf und mit einem weiteren Vibrator 12A für den Behälter 6E.
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In dem Füllrumpf 1C dieser Vorrichtung befindet sich statt einer keramischen
Platte ein Maschendraht-oder Gewebestück5F. Durch den oberen Vibrator 12A wird in
vorteilhafter Weise ein Zusetzen der Poren dieses Maschendraht- oder Gewebestückes
5F verhindert. Der untere Vibrator 12 A verhindert dagegen vor allem ein Zusetzen
der Poren des in dem Behälter 6 E befindlichen Siebes 6 G.
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Bei der weiteren abgeänderten Ausführungsform der Vorrichtung gemäß
Fig. 6 sind der Füllrumpf 1C und der Behälter 6E durch einen Träger miteinander
verbunden. Dabei ist ein Vibrator 12 A an diesem Träger angebracht. Über den Träger
wirkt daher der Vibrator 12A sowohl auf den Füllrumpf 1C als auch auf den Behälter
6E und damit auf deren Teile 5F sowie 6G.
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Gegebenenfalls kann, wie die F i g. 5 und 6 zeigen, die zur Unterstützung
des Füllrumpfes 1C dienende Platte 4 fortgelassen und der Behälter 6 E mit federnden
Befestigungsscheiben versehen sein. Hierdurch ergibt sich eine verbesserte Wirkung
der Vibratoren bzw. des Vibrators 12 A.
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Ist der Füllrumpf 1 mit staubförmigem oder pulverförmigem Gut gefüllt
und enthält der Behälter 6E ebenfalls dieses Gut, so entnimmt die durch den Ejektor
7 strömende Luft eine Staubdispersion in Luft aus dem Behälter 6E über das Rohr
6M und bewirkt dessen Austrag durch den Ejektorauslaß 7B, wobei das ausgetragene
Gut innig mit der Luft vermischt ist.
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Nach Verstreichen einer bestimmten Zeit muß das Gut innerhalb des
Behälters 6E ergänzt werden.
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Dies erfolgt automatisch während des Betriebes der Vorrichtung. Die
Zeitdauer wird empirisch ermittelt, und der elektrische Zeitmesser wird so eingestellt,
daß er zu den gewünschten Zeitpunkten einen elektrischen Stromkreis schließt, in
den das Solenoidventil lOB und der auf den Füllrumpf 1 C wirkende Vibrator 12 A
eingeschlossen sind. Dabei wird das Ventil 10 B geöffnet und der Vibrator 12 A in
Tätigkeit gesetzt. Daraufhin strömt dann Luft in das Austragende 5 am unteren Ende
des Füllrumpfes 1 C ein und versetzt das dort befindliche Gut in fluidisierten Zustand,
so daß es durch die Öffnung 5G des Füllrumpfes in sowie durch den Fallschacht 6
in den Behälter 6E gelangt. Die für die Beschickung des Behälters 6 E erforderliche
Zeit wird ebenfalls empirisch ermittelt und an dem elektrischen Zeitmesser eingestellt,
wodurch dieser den Stromkreis nach Ablauf der vorbestimmten Zeitdauer trennt und
damit den Beschickungsvorgang beendet.