DE1232519B

DE1232519B - Vorrichtung zum Einschleusen von staubfoermigen Feststoffen in einen unter erhoehtemDruck stehenden Behaelter

Info

Publication number: DE1232519B
Application number: DEK54878A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Willi Ruehl
Original assignee: Heinrich Koppers GmbH
Current assignee: Heinrich Koppers GmbH
Priority date: 1964-12-24
Filing date: 1964-12-24
Publication date: 1967-01-12
Also published as: GB1058080A

Description

Vorrichtung zum Einschleusen von staubförmigen Feststoffen in einen unter erhöhtem Druck stehenden Behälter Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Einschleusen von staubförmigen Feststoffen in einen Behälter, der unter erhöhtem Druck steht. Derartige Vorrichtungen werden z. B. bei der Kohlenstaubvergasung mit Sauerstoff benötigt, wenn diese Vergasung unter erhöhtem Druck, vorzugsweise zwischen 15 und 30 atü, ablaufen soll.
Aus der deutschen Patentschrift 411 152 und der belgischen Patentschrift 513 430 sind bereits Einschleusevorrichtungen bekannt, bei denen staub-oder lehmförmiges Gut aus einem Füllbehälter in einen Transportbehälter und nach einer Drehung des letzteren in den Bereich einer Förderleitung gelangt und von dem die Förderleitung durchströmenden Medium erfaßt wird.
In der französischen Patentschrift 910 526 ist bereits vorgeschlagen worden, die Übergabe mittels einer Kolbeneinrichtung vorzunehmen. Schließlich wird in der deutschen Patentschrift 1 131 143 eine Schleuseneinriehtung beschrieben, bei der über eine Kolbeneinrichtung der Schleusenraum so abschließbar ausgestaltet ist, daß keine Druckluft nachströmen kann.
Die genannten Entgegenhaltungen betreffen jedoch nur einzelne konstruktive Details der erfindungsgemäßen Vorrichtung, ohne jedoch deren kombinierte Anwendung nahezulegen oder gar vorwegzunehmen.
Die bekannten Vorrichtungen haben zudem meist den Nachteil, daß bei dem Einschleusvorgang einerseits zu große Gas- und Energieverluste auftreten und daß andererseits die beim Einschleusvorgang beteiligten und mechanisch beanspruchten Teile, wie z. B. die Kolben- und Zylinderwand, sehr schnell verschleißen. Weiterhin ist es infolge der zwischen den Wänden von Hub zu Hub ungleich stark wirkenden Reibungskräfte unmöglich, daß die den Fördervorgang steuernde Automatik einen absolut gleichmäßigen Hubvorgang erzeugt.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung weist die vorstehend aufgeführten Mängel nicht mehr auf. Bei ihr hat die Kolbenwand keinen direkten Kontakt mit dem Kolbenzylinder mehr, wodurch das Vorhandensein eines Schmiermittels an dieser Stelle entfällt. Die eigentliche Abdichtung erfolgt erst an der geschmierten Lauffläche der Kolbenstange. Um ein zu starkes Verschmutzen des Schmiermittels zu vermeiden, ist ferner ein nur an der Innenseite geschmierter Dichtring vorgesehen, der sich in einem dafür geschaffenen Spalt des Kolbengehäuses bewegt. Dieser Dichtring wird vermittels einer ständig auf ihn wirkenden Federkraft gegen die Rückseite des Kolbens gepreßt, und zwar gegen die Stirnfläche einer dafür vorgesehenen Nut. Die Aufgabe dieses Dichtringes ist eine zweifache. Zum einen soll, wie bereits erwähnt, durch ihn die Lauffläche der Kolbenstange vor dem Zutritt von Staub geschützt werden und zum anderen dient er dazu, die Kolbenflhrung gegen den hohen Druck im Füllbunker beim Füllvorgang abzudichten.
Für eine Vorrichtung zum Einschleusen von staubförmigen Feststoffen in einen unter erhöhtem Druck stehenden Behälter, wobei die einzuschleusenden Feststoffe zunächst aus einem unter Normaldruck stehenden Füllbunker in Transportbehälter eingefüllt werden, daran anschließend durch kreisförmige Bewegung der Transportbehälter um eine Drehachse in den Bereich des unter erhöhtem Druck stehenden Behälters gelangen und in diesen mittels einer Kolbeneinrichtung eingefördert werden, ist die erfindungsgemäße Ausbildung darin zu sehen, daß oberhalb der von den Transportbehältern um die Drehachse beschriebenen Kreisbahn der unter Normaldruck stehende Füllbunker und die Kolbenmaschine sowie unterhalb derselben Kreisbahn der unter Üb erdruck stehende Füllbunker angeordnet sind, wobei die Kolbenmaschine und der unter Überdruck stehende Füllbunker koaxial zueinander angeordnet sind und der Kolben der Kolbenmaschine in seinem Druckmesser so gewählt wird, daß er keinen direkten Kontakt mit der Innenwand des Transportbehälters aufweist, daß er durch Schmierung der Lauffläche der Kolbenstange gegen Überdruck abgedichtet ist, daß er ferner mit einem Dichtungsring versehen ist, der durch eine Feder in eine auf der Rückseite des Kolbens befindliche Ringnut gepreßt wird und daß schließlich auf der Rückseite des Kolbens eine Ölwanne vorgesehen ist.
An Hand der Fig. 1. die die erfindungsgemäße Vorrichtung im Querschnitt darstellt, soll dieselbe und deren Arbeitsweise näher erläutert werden.
Die Einschleusvorrichtung besteht im wesentlichen aus dem um die Achse 2 rotierenden Drehkörper mit den daran angeordneten Transportbehältern 14, dem unter Normaldruck stehenden Füllbunker 1, dem unter Überdruck (Betriebsdruck der Vergasungseinrichtung) stehenden Füllbunker 3 und der Kolbenmaschine 4.
Am Drehkörper sind die Transportbehälter 14 zwischen der oberen 6 und der unteren Haltevorrichtung 7 angeordnet. Diese Anordnung ähnelt der Trommel eines Trommelrevolvers und wird am besten durch die F i g. 2 verdeutlicht, die eine Draufsicht auf die in der Ebene A-A' geschnittene Vorrichtung der Fig. 1 darstellt. Die Transportbehälter 14 werden dabei so um die Achse 2 des Drehkörpers im Kreise bewegt, daß sie auf der einen Seite unter dem unter Normaldruck stehenden Füllbunker 1 zum Stehen kommen und mit Brennstoffstaub gefüllt werden können und auf der anderen Seite über dem unter erhöhtem Druck stehenden Füllbunker 3 zum Stehen kommen, so daß mittels der darüberliegenden Kolbenmaschine4 der Brennstoffstaub aus dem jeweiligen Transportbehälter 14 in den Bunker 3 gepreßt werden kann.
Im einzelnen gestaltet sich der Füll- und Entladevorgang der Transportbehälter 14 wie folgt: Beim Füllvorgang steht der Transportbehälter 14 unter dem Füllbunker 1. Durch Öffnen des oberen Schiebers 8 des Transportbehälters 14 und des Auslaufschiebers5 des Füllbunkers 1 kann der Brennstoffstaub in den Transportbehälter fließen. Wenn dieser gefüllt ist, werden die Schieber geschlossen, und der Transportbehälter bewegt sich auf seiner Kreisbahn um die Achse 2 weiter, bis er über dem Füllbunker 3 und unter der Kolbenmaschine 4 zum Stehen kommt.
Zum Entladen werden der untere Schieber 9 des Transportbehälters sowie der Einlaßschieber 10 des Füllbunkers3 geöffnet, und der Kohlenstaub kann in den Bunker 3 fließen. Da dieser jedoch unter Überdruck steht, findet ein Druckausgleich zwischen dem Bunker 3 und dem Transportbehälter statt. Die Druckschwankungen sind jedoch auf Grund des relativ kleinen Volumens des Transportbehälters sehr gering. Nach Öffnung der eben erwähnten Schieber wird auch der obere Schieber 8 des Transportbehälters wieder geöffnet, und nun setzt sich der Kolben 11 nach unten in Bewegung und drückt das in den Transportbehälter beim Druckausgleich eingedrungene Gas wieder in den Füllbunker 3 zurück. Anschließend werden die Schieber9 und 10 wieder geschlossen, der Kolben 11 kehrt in seine Ausgangsstellung zurück, und der Transportbehälter bewegt sich auf seiner kreisförmigen Bahn weiter, bis er wieder unter dem Füllbunker 1 zum Stehen kommt.
Daraufhin wiederholt sich der eben geschilderte Füll-und Entladevorgang.
Der Kolben 11 der Kolbenmaschine 4 hat keine Lauffläche, so daß eine Berührung mit der eventuell mit einer feinen Staubschicht beladenen Wandfläche des Transportbehälters 14 nicht stattfindet. Wie bereits weiter oben erwähnt, erfolgt die Abdichtung der unter Atmosphärendruck stehenden Umgebung gegenüber dem hohen Druck im Füllbunker durch die geschmierte Lauffläche der Kolbenstange 13 und durch den Dichtungsring 12, der vermittels der Feder 15 in die auf der Rückseite des Kolbens 11 befindliche Ringnut 16 gepreßt wird. Der Kolben selbst wird durch eine in der Zeichnung nicht dargestellte, hierfür geeignete, beliebige Vorrichtung betrieben.
Etwa von der Rückseite des Dichtungsringes und der Kolbenstange herablaufendes Öl wird in der Ölwanne 17 aufgefangen und kann von Zeit zu Zeit abgesaugt werden.
Der vorstehend geschilderte Entladevorgang funktioniert in der beschriebenen Weise jedoch nur dann, wenn es gelingt, die Oberkante des Transportbehälters gegenüber der Unterkante der Kolbenmaschine und die Unterkante des Transportbehälters gegenüber der Oberkante des Füllbunkers3 druckdicht abzudichten. Daher ist am Flansch der Kolbenmaschine und des Füllbunkers3 jeweils eine besondere Ab dichtungsvorrichtung vorgesehen, wie sie in Fig. 3 dargestellt ist.
Diese Abdichtungsvorrichtung besteht im wesentlichen aus einem, eine T-Form aufweisenden ringförmigen Dichtungsring 18, der in den im Flansch der Kolbenmaschine oder des Schüttbunkers 3 eingelassenen Hohlraum 19 mit Nut eingepaßt ist. In seinem unteren Teil wird der Dichtungsring 18 durch die Gleitdichtung 25 abgedichtet. Der Hohlraum 19 steht über die Leitungen 20 und 21 mit dem Zweiwegehahn 22 in Verbindung. Die Arbeitsweise der Abdichtungsvorrichtung ist folgende: Soll die Dichtung hergestellt werden, so wird Preßluft oder Stickstoff über den Zweiwegehahn 22 in die Leitung 21 gedrückt. Der Gasstrom tritt dann am oberen Ende in den Hohlraum 19 ein und drückt den Dichtungsring 18 nach unten, bis dieser sich in die auf Passung in die Auflagefläche des Transportbehälters 14 eingeschliffene Nut 24 eingedrückt hat.
Es ist nunmehr eine druckfeste Dichtung zwischen dem Transportbehälter 14 und den darüber- und darunterliegenden Teilen der Vorrichtung hergestellt.
Soll nach Beendigung des Füllvorganges des Bunkers 3 die Dichtung wieder aufgehoben werden, so wird der im Hohlraum 19 über dem Dichtungsring 18 herrschende Überdruck durch die Leitung 21 in den Entlüftungsstutzen 23 gegeben und fließt dort ab. Anschließend wird der Zweiwegehahn so gestellt, daß die Preßluft oder der Stickstoff durch die Leitung 20 von unten in den Hohlraum 19 strömen. Dadurch wird der Dichtungsring wieder in seine Ausgangsstellung nach oben gedrückt, so daß die Dichtung aufgehoben ist und keine feste Verbindung mehr zwischen dem Transportbehälter und den darüber- und darunterliegenden Teilen der Apparatur besteht. Der Transportbehälter kann nunmehr also seine Drehbewegung fortsetzen.
Je nach der verlangten Förderleistung und den zur Verfügung stehenden Be- und Entladezeiten können an dem in F i g. 2 in der Draufsicht dargestellten Drehkörper 2 vier, sechs oder mehr Transportbehälter angeordnet sein. Der Be- und Entladevorgang kann so gesteuert werden, daß er entweder gleichzeitig oder auch nacheinander abläuft.

Claims

Patentansprüche: 1. Vorrichtung zum Einschleusen von staubförmigen Feststoffen in einen unter erhöhtem Druck stehenden Behälter, wobei die einzuschleusenden Feststoffe zunächst aus einem unter Normaldruck stehenden Füllbunker in Transportbehälter eingefüllt werden, daran anschließend durch kreisförmige Bewegung der Transportbehälter um eine Drehachse in den Bereich des unter erhöhtem Druck stehenden Behälters gelangen und in diesen mittels einer Kolbeneinrichtung eingefördert werden, dadurch gekenn -z e i c h n e t, daß oberhalb der von den Transportbehältern (14) um die Drehachse (2) beschriebenen Kreisbahn der unter Normaldruck stehende Füllbunker (1) und die Kolbenmaschine (4) sowie unterhalb derselben Kreisbahn der unter Überdruck stehende Füllbunker (3) angeordnet sind, wobei die Kolbenmaschine und der unter Üb erdruck stehende Füllbunker koaxial zueinander angeordnet sind und der Kolben (11) der Kolbenmaschine in seinem Druckmesser so gewählt wird, daß er keinen direkten Kontakt mit der Innenwand des Transportbehälters aufweist, daß er durch Schmierung der Lauffläche der Kolbenstange (13) gegen Überdruck abgedichtet ist, daß er ferner mit einem Dichtungsring (12) versehen ist, der durch eine Feder (15) in eine auf der Rückseite des Kolbens befindliche Ringnut (16) gepreßt wird und daß schließlich auf der Rückseite des Kolbens eine Ölwanne (17) vorgesehen ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Transportbehälter (14) mit einem oberen Einlaßschieber (8) und einem unteren Auslaßschieber (9), der unter Normaldruck stehende Füllbunker (1) mit einem Aus- laßschieber (5) und der unter Überdruck stehende Füllbunker (3) mit einem Einlaßschieber (10) versehen sind.
3. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß in dem den Transportbehältern (14) zugewandten Flansch der Kolbenmaschine (4) und in dem Flansch des unter Überdruck stehenden Füllbunkers (3) je eine ringförmige Nut mit einem anschließenden ringförmigen Hohlraum (19) eingelassen sind, daß in dem Hohlraum und in der Nut ein eine T-Form aufweisender ringförmiger Dichtungsring (18) in einer Gleitdichtung (25) beweglich angeordnet ist und daß zur Verstellung dieses Dichtungsringes an den Hohlraum zwei Leitungen (20, 21) angeschlossen sind, die über einen Zweiwegehahn (22) mit einer ein Druckmedium zur Verstellung liefernden Leitung oder mit einem Entlüftungsstutzen (23) verbindbar sind.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Ober- und der Unterkante des Transportbehälters (14) eine Nut (24) eingelassen ist, welche in ihrer Breite, in ihrem Durchmesser und in ihrer Lage der unteren Breite und dem unteren Durchmesser des Dichtungsringes (18) angepaßt ist.

In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 411 152, 1 131 143; belgische Patentschrift Nr. 513 430; französische Patentschrift Nr. 910 526.