-
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Abscheiden von Staubteilchen aus größeren Schüttgutpartikeln. Ferner betrifft die Erfindung eine Anlage mit einer derartigen Vorrichtung.
-
Derartige Abscheidevorrichtungen und Abscheideanlagen sind bekannt aus der
US 2011/0240529 A1 , der
DE 20 2010 004 167 U1 , der
DE 6901447 D2 und der
US 2009/0145815 A1 .
-
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Abscheidevorrichtung der eingangs genannten Art weiter zu optimieren.
-
Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß gelöst durch eine Vorrichtung mit den im Anspruch 1 angegebenen Merkmalen.
-
Die geringe Neigung des Trennbodens zur Horizontalen führt dazu, dass das Schüttgut, von dem im Betrieb der Vorrichtung Staubteilchen abgeschieden werden, beim Abstellen einer Sichtgaszuführung auf dem Trennboden liegen bleibt. Beim Abstellen der Sichtgaszuführung kann also auf eine sonstige Unterbrechung der Schüttgutförderung verzichtet werden, da der Schüttgutfluss im Schüttgutförderraum von alleine zum Erliegen kommt. Auf ein zusätzliches Sperrorgan zur Unterbrechung eines Schüttgutflusses kann verzichtet werden. Bei strömendem Sichtgas führt die Neigung des Trennbodens, selbst bei geringen Neigungswinkeln, zu einem hohen Schüttgutdurchsatz. Einlassstutzen und/oder Auslassstutzen der Vorrichtung für das Sichtgas und/oder das Schüttgut können exakt horizontal und/oder exakt vertikal angeordnet sein. Insbesondere ist der Trennboden zur Horizontalen im Bereich zwischen 1° und 20° geneigt angeordnet.
-
Eine Seitenwand des Schüttgutförderraums, insbesondere im Bereich einer Sichtzone innerhalb des Schüttgutförderraums, kann als transparente Wand ausgeführt sein. Dies ermöglicht eine Kontrolle des Sichtvorgangs. Der transparente Wandabschnitt kann sich längs einer Schüttgutförderrichtung erstrecken, so dass eine Kontrolle des Sichtvorgangs längs eines Schüttgutförderweges möglich ist. Beim Sichtgas kann es sich um Luft handeln. Der Trennboden kann quer zur Schüttgutförderrichtung eine maximale Breite im Bereich zwischen 0,1 m und 1,5 m haben. Die Breite des Trennbodens quer zur Schüttgutförderrichtung wird je nach dem erforderlichen Durchsatz der Abscheidevorrichtung gewählt. Auch Trennböden, die quer zur Schüttgutförderrichtung breiter sind als 1,5 m, sind möglich. Damit das Schüttgut über die gesamte Breite der Abscheidevorrichtung verteilt wird, können Verteileinrichtungen wie beispielsweise mindestens eine Dosierklappe oder auch mindestens eine Verteilwalze zum Einsatz kommen.
-
Eine Gestaltung nach Anspruch 2 erlaubt eine einfache Schüttgutführung innerhalb eines Gehäuses der Abscheidevorrichtung. Alternativ kann die Schüttguteintrittsöffnung auch vertikal fluchtend oberhalb der Schüttgutaustrittsöffnung angeordnet sein. Dies kann je nach der Komponentenumgebung der Abscheidevorrichtung innerhalb einer größeren Abscheideanlage von Vorteil sein. Eine vertikal fluchtende Anordnung kann dadurch erreicht werden, dass zwei im Prinzip gleichartig aufgebaute Abscheidevorrichtungen mit jeweils lateral zur Schüttguteintrittsöffnung versetzt angeordneter Schüttgutaustrittsöffnung um 180° gedreht und in Reihe zueinander angeordnet sind. Es entsteht dann eine Kombinations-Abscheidevorrichtung mit vertikal fluchtend unter der Schüttguteintrittsöffnung angeordneter Schüttgutaustrittsöffnung.
-
Eine Dosiereinrichtung nach Anspruch 3 ermöglicht die Einstellung eines Schüttgut-Durchflusses. Die Dosiereinrichtung kann als Dosierklappe bzw. als einstellbarer Dosierspalt gebildet sein. Eine solche Dosiereinrichtung ermöglicht eine Einstellung der Schüttgut-Einlassdosierung auf die Fließverhältnisse des jeweiligen Schüttgutes, also auf den Typ des zu behandelnden Schüttguts, auf dessen Partikelgrößenverteilung, auf dessen Staubbeladung oder auch auf dessen Feuchtegrad. Die Dosierklappe kann manuell oder motorisch verstellbar sein. Eine motorische Verstellung kann über eine zentrale Steuereinrichtung einer Anlage erfolgen, zu der der Fließbettsichter gehört. Die Dosiereinrichtung kann zusätzlich die Funktion einer Verteileinrichtung zur Verteilung des Schüttguts haben. Die Dosiereinrichtung kann das Produkt auf die gesamte Breite der Abscheidevorrichtung verteilen und auch eine Schichthöhe des zu sichtenden Schüttguts auf dem Trennboden festlegen. Eine transparente Längs- bzw. Seitenwand des Schüttgutförderraums kann zur Kontrolle der Funktion der Dosiereinrichtung vorgesehen sein.
-
Generell kann die Abscheidevorrichtung Leiteinrichtungen bzw. Leitelemente aufweisen, die in verschiedenen Zonen des Trennbodens unterschiedliche Sichtgasströmungen erzeugen.
-
Durchgangsöffnungen nach Anspruch 4 unterstützen einen Fluss des Schüttgutes in der Förderrichtung.
-
Durchgangsöffnungen nach Anspruch 5 verbessern eine Wechselwirkung der Schüttgutpartikel mit dem Sichtgas. Der Trennboden kann Durchgangsöffnungen aufweisen, die längs einer Normalen durch den Trennboden, also nicht geneigt, verlaufen.
-
Sichtgasquellen nach den Ansprüchen 6 und 7, die alternativ oder gemeinsam vorgesehen sein können, sorgen für eine Sichtgasführung durch die Abscheidevorrichtung.
-
Eine Druckausgleichsöffnung nach Anspruch 8 sorgt dafür, dass das Schüttgut im Wesentlichen zu Umgebungsdruckverhältnissen gefördert wird. Lufttrennorgane wie Zellenradschleusen im Bereich des Eintritts bzw. des Austritts des Schüttguts in den Schüttgutförderraum können entfallen. Als Lufttrennorgan kann ein Schüttgutpolster in einem der Schüttguteinrichtung in Schüttgutförderrichtung vorgeordneten Einlaufkanal fungieren.
-
Eine Unterteilung eines Sichtgas-Einlasskanals nach Anspruch 9 ermöglicht eine Aufteilung von den Trennboden anströmenden Sichtgas in eine Mehrzahl von Sichtgas-Teilströmen, die verschiedene Zonen des Trennbodens anströmen. Die Anströmung kann auf diese Weise gezielt an das jeweilige Schüttgut angepasst werden. Bei den verstellbaren Drosselementen, die eine Kanalweite der Kanalabschnitte vorgeben können, kann es sich um Drosselklappen handeln. Die Drosselelemente können gesteuert oder geregelt abhängig von einem gemessenen Sichtergebnis verstellt werden. Alternativ zu einer solchen Kanalabschnitt-Unterteilung können Leiteinrichtungen bzw. Leitelemente, insbesondere Leitbleche zum Einsatz kommen, die unterhalb des Trennbodens in den Sichtgaszuführraum hineinragen. Je nach der Größe eines aktiven Umlenkquerschnitts des jeweiligen Leichtblechs kann ein entsprechender Teilstrom des Sichtgases durch den Trennboden in den Schüttgutförderraum eingeblasen werden. Derartige Leitbleche können drehbar und/oder horizontal verschiebbar und/oder vertikal verschiebbar angeordnet sein, um eine Sichtgasführung an Eigenschaften des Schüttguts anzupassen. Am Sichtgaseintritt in den Sichtgaszuführraum kann ein Drosselgitter bzw. Staugitter angeordnet sein. Ein solches Drossel- bzw. Staugitter kann eine gleichmäßige Anströmung des Trennbodens und insbesondere der Leitbleche gewährleisten.
-
Die Vorteile einer Anlage nach Anspruch 10 entsprechen denen, die vorstehend unter Bezugnahme auf die Abscheidevorrichtung bereits erläutert wurden. Die Anlage kann in Form einer Kombinations-Abscheidevorrichtung ausgebildet und zwei im Wesentlichen gleich aufgebaute und in Reihe nacheinander angeordnete Abscheidevorrichtungen aufweisen. Der Schüttguteintritt der nachgeordneten Abscheidevorrichtung kann im Schüttgutförderweg nach dem Schüttgutaustritt der vorgeordneten Abscheidevorrichtung angeordnet sein. Der dem Sichtgas/Staubteilchenauslass nachgeordnete Sichtgas/Staubteilchen-Abscheider sorgt für eine Reinigung des Sichtgases, welches die Abscheidevorrichtung verlassen hat, sodass dieses entweder in die Umgebung rückgeführt werden kann oder wiederum einem Sichtgaseinlass der mindestens einen Abscheidevorrichtung zugeführt werden kann.
-
Ein Filter nach Anspruch 11 sorgt dafür, dass das Sichtgas mit einem vorgegebenen Reinheitsgrad in die Abscheidevorrichtung eintritt.
-
Ein geschlossener Sichtgas-Kreislauf nach Anspruch 12 steigert eine Effizienz der Anlage und vereinfacht den apparativen Aufwand.
-
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. In dieser zeigen:
-
1 einen vertikalen Längsschnitt durch einen Fließbettsichter zum Abscheiden von kleineren Staubteilchen aus größeren Schüttgutpartikeln mit geneigtem Trennboden bzw. geneigter Trennwand;
-
2 stark vergrößert einen Schnitt durch eine als Lochblech ausgeführte semipermeable Trennwand des Fließbettsichters mit einer Schnittebene, die derjenigen der 1 entspricht;
-
3 schematisch eine Anlage zum Abscheiden von Staubteilchen aus größeren Schüttgutpartikeln mit einem Fließbettsichter nach 1;
-
4 zwei in Reihe nacheinander angeordnete Fließbettsichter nach 1; und
-
5 in einer zu 1 ähnlichen Darstellung eine weitere Ausführung eines Fließbettsichters mit Varianten von Sichtgas-Leitelementen, die in einem Sichtgas-Einlasskanal des Fließbettsichters angeordnet sind.
-
Eine Vorrichtung in Form eines Fließbettsichters 1 dient zum Abscheiden von kleineren Staubteilchen 2 (vgl. 2) aus größeren Schüttgutpartikeln 3. Bei den Staubteilchen 2 kann es sich um Abriebsteilchen, kleine Bruchstücke sowie Fasern handeln. Die Staubteilchen 2 können aus dem gleichen Material wie die Schüttgutpartikel sein. Die kleineren Staubteilchen 2 können in Form eines fadenförmigen Abriebs vorliegen, was in der 1 bei 2a dargestellt ist. Der Abrieb 2a kann in Form von breiten Fäden, die in ihrer Gestalt an Lametta erinnern, vorliegen. Die Fadenlänge des fadenförmigen Abriebs 2a kann ein Mehrfaches des Durchmessers der Schüttgutpartikel 3 betragen. Der Fadendurchmesser des fadenförmigen Abriebs 2a oder dessen Fadenstärke beträgt einen Bruchteil des Durchmessers der Schüttgutpartikel 3 und ist ungefähr so groß wie der Durchmesser der Staubteilchen 2. Bei den Schüttgutpartikeln 3 kann es sich um Granulate, Kunststoffgranulate sowie um granulatförmige Schüttgüter handeln. Die Schüttgutpartikel 3 haben eine typische Partikelgröße im Bereich zwischen 2 mm und 5 mm. Die abzuscheidenden Staubteilchen 2 haben eine typische Größe, die kleiner ist als 500 μm. Auch zu kleine Schüttgutpartikel 3 bis hin zu einer typischen Größe von beispielsweise 1500 μm können mit dem Fließbettsichter 1 als Unterkorn abgeschieden werden. Fadenförmiger Abrieb 2a mit einer Fadenlänge bis zu 100 mm kann abgeschieden werden. Sofern der fadenförmige Abrieb 2a nach Art von Lametta ausgeformt ist, kann Abrieb 2a mit einer Fadenbreite von beispielsweise bis zu 2 mm abgeschieden werden.
-
Der Fließbettsichter 1 hat ein Gehäuse 4, das einen Schüttgutförderraum 5 begrenzt. In den Schüttgutförderraum 5 mündet ein Schüttguteinlass 6 in Form einer Schüttguteintrittsöffnung. Dieser hat einen vertikal angeordneten Einlassstutzen 7 und einen nachgeordneten Einlasskanal 8. Am Ende des sich nach unten verjüngenden Einlasskanals 8 ist eine Dosiereinrichtung in Form einer Dosierklappe 9 angeordnet, über die eine Öffnungsweite des Einlasskanals 8 vorgegeben werden kann. Bei der Dosierklappe 9 kann es sich auch um eine Dosier- und Verteilklappe handeln, über die das Schüttgut, ausgehend von einem senkrecht zur Zeichenebene der 1 schmäleren Einlasskanal quer zur Zeichenebene der 1 über eine gesamte Breite des in dieser Richtung im Vergleich zum Einlasskanal 8 deutlich breiteren Trennboden 22 verteilt wird. Die Dosierklappe 9 kann über eine Stellschraube 10 verlagert werden. Durchgezogen in der 1 dargestellt ist eine Position der Stellschraube 10 mit der Dosierklappe 9 in einer Offenstellung des Einlasskanals 8. Strichpunktiert dargestellt ist eine in Bezug auf die Offenstellung eingeschraubte Schließstellung der Stellschraube 10 mit der Dosierklappe 9, in der die Dosierklappe 9 den Einlasskanal 8 verschließt. Zwischen der Offenstellung und der Schließstellung lässt sich durch die Schraube 10 die Position der Dosierklappe 9 und damit die Öffnungsweite des Einlasskanals 8 stufenlos vorgeben. Über die Dosierklappe 9 kann eine gleichmäßige Verteilung des Schüttguts über eine gesamte Breite des Fließbettsichters 1 gewährleistet werden. Die Dosierklappe 9 kann insbesondere einen Schüttgut-Rückstau im Einlasskanal 8 erzeugen, sodass das Schüttgut sich zwangsweise über die gesamte Breite des Fließbettsichters 1 verteilt. Eine kleinste Öffnungsweite des Einlasskanals 8 ist vorgegeben durch eine Schüttgut-Korngröße im fließenden Zustand und beträgt etwa das Dreifache des Korndurchmessers.
-
Über eine Einlassöffnung 11 mündet der Einlasskanal 8 des Schüttguteinlasses 6 in den Schüttgutförderraum 5. Aus dem Schüttgutförderraum aus mündet ein Sichtgas/Staubteilchen-Auslass 12 für das mit den Staubteilchen 2 beladene Sichtgas. Der Sichtgas/Staubteilchen-Auslass 12 hat einen Auslassstutzen 13, der das Ende eines Auslasskanals 14 des Schüttgutförderraums 5 darstellt. Der Auslasskanal 14 ist also ein Teil des Schüttgutförderraums 5. Der Auslasskanal 14 verläuft geneigt, wie nachfolgend im Zusammenhang mit einem noch zu erläuternden Trennboden beschrieben ist.
-
Unterhalb des Schüttgutförderraums 5 ist im Gehäuse 4 des Fließbettsichters 1 ein Sichtgaszuführraum 15 angeordnet. In den Sichtgas-Zuführraum 15 mündet ein Sichtgaseinlass 16. Letzterer hat einen Sichtgas-Einlassstutzen 17, dem ein Sichtgas-Einlasskanal 18 nachfolgt. Der Sichtgas-Einlasskanal 18 verläuft zunächst im Wesentlichen horizontal und öffnet sich dann nach oben hin zum Sichtgas-Zuführraum 15.
-
Der Sichtgas/Staubteilchen-Auslass 12 kann mit dem Sichtgaseinlass 16 zur Herstellung eines geschlossenen Sichtgaskreislaufes in Gasverbindung stehen. In diesem Fall ist zwischen dem Sichtgas/Staubteilchen-Auslass 12 und dem Sichtgaseinlass 16 ein Staubabscheider und ein Ventilator angeordnet. Dies wird nachfolgend im Zusammenhang mit der 3 noch näher erläutert.
-
Aus dem Schüttgutförderraum 5 mündet ein Produktauslass 19 in Form einer Schüttgutaustrittsöffnung für die von den Staubteilchen 2 befreiten Schüttgutpartikel 3. Letzterer hat einen Produkt-Auslassstutzen 20, der das Ende eines vertikal nach unten verlaufenden Produkt-Auslasskanals 21 bildet, der aus dem Schüttgutförderraum 5 herausführt. Der Produktauslass 19 ist lateral versetzt zum Schüttguteinlass 6 angeordnet.
-
Eine semipermeable Trennwand bzw. ein Trennboden 22, die in der 1 gestrichelt angedeutet ist und die in der 2 vergrößert und abschnittsweise dargestellt ist, trennt den Schüttgutförderraum 5 vom Sichtgas-Zuführraum 15. Die Trennwand 22 ist für das Sichtgas, nicht aber für die Schüttgutpartikel 3 durchlässig. Die Trennwand 22 verläuft zur Horizontalen um einen Neigungswinkel α im Bereich zwischen 1° und 30° geneigt. Diese Neigung ist so, dass das Schüttgut beim Abstellen einer Sichtgaszuführung auf dem Trennboden 22 liegen bleibt. Die Neigung des Trennbodens 22 zur Horizontalen H kann im Bereich zwischen 1° und 20°, im Bereich zwischen 1° und 15°, im Bereich zwischen 1° und 10° und insbesondere im Bereich zwischen 1° und 5° liegen. Bei der dargestellten Ausführung beträgt der Neigungswinkel α, der in den 1 und 2 übertrieben dargestellt ist, 3°. Der Neigungswinkel α kann auch 5° oder 10° betragen. Der Trennboden 22 ist insgesamt geneigt angeordnet, hat also keine horizontal verlaufenden semipermeablen Abschnitte.
-
Anders als bei der in der 1 dargestellten Variante können der Sichtgas-Einlassstutzen 17 und der Auslassstutzen 13 exakt horizontal verlaufen und der Einlassstutzen 7 einerseits und der Produkt-Auslassstutzen 20 andererseits können exakt vertikal verlaufen.
-
Der Schüttgutförderraum 5 verjüngt sich oberhalb der Trennwand 22 von einem der Einlassöffnung 11 benachbarten, also einmündungsseitigen Förder-Teilraum 23 hin zu einem dem Produktauslass 19 benachbarten, also abgabeseitigen Förder-Teilraum 24. Diese Verjüngung des Schüttgutförderraums 5 ist durch eine Begrenzung des Schüttgutförderraums 5 über einen in diesen ragenden Verdrängungskörper 25 gebildet. Der Verdrängungskörper 25 kann mehrteilig sein und hat einen gehäusefesten Verdrängungsabschnitt 26, der nach oben hin dem Auslasskanal 14 und nach unten hin dem abgabeseitigen Förder-Teilraum 24 zugewandt ist. Ferner kann der Verdrängungskörper 25 ein freies Ende in Form eines verlagerbaren Leitblechs 27 haben, welches die Weite des einmündungsseitigen Förder-Teilraums 23 und die Weite von dessen Verbindung mit dem Auslasskanal 14, also die Gestalt eines Sichtgas-Führungskanals zwischen dem Sichtgaseinlass 16 und dem Sichtgas/Staubteilchen-Auslass 12, vorgibt. Das verlagerbare Leitblech 27 ist am gehäusefesten Verdrängungsabschnitt 26 über eine Flügelschraube 28, die vom Auslasskanal 14 her eingeschraubt ist, festgelegt. Der Verdrängungskörper 25 kann zum abgabeseitigen Förder-Teilraum 24 hin ein weiteres verlagerbares Leitblech 29 haben, das um eine dem freien Ende des Verdrängungskörpers 25 benachbarte Schwenkachse 30 schwenkbar ausgebildet ist. Am Ort der Schwenkachse 30 ist das verlagerbare Leitblech 29 mit dem verlagerbaren Leitblech 27 gelenkig verbunden. Mit dem schwenkbar verlagerbaren Leitblech 29 lässt sich einerseits eine Weite des abgabeseitigen Förder-Teilraums 24 und insbesondere der Verjüngungsgrad des abgabeseitigen Förder-Teilraums 24 in einer Haupt-Förderrichtung 31 vorgeben, die in der 1 und der 2 von links nach rechts verläuft und durch einen Richtungspfeil angedeutet ist.
-
Ein Verlagerungs-Freiheitsgrad des verlagerbaren Leitblechs 27 ist in der 1 durch einen Doppelpfeil 32 wiedergegeben. Ein Verlagerungs-Freiheitsgrad des schwenkbar verlagerbaren Leitblechs 29 ist in der 1 durch einen Doppelpfeil 33 angedeutet.
-
Alternativ zur in der 1 dargestellten inneren Begrenzung des Schüttgutförderraums 5 über den Verdrängungskörper 25 ist auch eine entsprechende Begrenzung durch einen Abschnitt des Gehäuses 4 selbst möglich. Der Verdrängungskörper 25 kann mit einer in der Zeichnung nicht dargestellten Ionisiereinrichtung verbunden sein.
-
Bei einer nicht dargestellten Ausführung kann mindestens eines der verlagerbaren Leitbleche 27, 29 auch entfallen.
-
Der Schüttgutförderraum 5 kann auch zwischen den Förder-Teilräumen 23 und 24 sich nicht verjüngend gestaltet sein.
-
Die Trennwand 22 ist als Lochblech ausgeführt. Die nähere Ausgestaltung der Trennwand 22 ist in der 2 dargestellt. Die Trennwand 22 ist als Conidur®Blech ausgeführt und hat eine Vielzahl von Durchgangsöffnungen 34, die gegenüber einer Normalen 35 zu einer geneigten Trennbodenebene 36 geneigte Durchgangskanäle vorgeben. Dies erfolgt durch relativ zum sonstigen in der Trennbodenebene 36 verlaufenden Lochblech hochgebogene Wandabschnitte 37. Ein Abstand A von längs der Förderrichtung 31 benachbarten Durchgangsöffnungen 34 beträgt ein Mehrfaches der Öffnungsweite B der Durchgangsöffnungen 34. Bei der in der 2 dargestellten Ausführung beträgt das Verhältnis A/B etwa 20:1. Auch andere Verhältnisse von A/B im Bereich zwischen 2:1 und 20:1, beispielsweise 3:1, 5:1, 7:1, 10:1, 15:1 oder auch Verhältnisse, die größer sind als 20:1, sind möglich. Ein Verhältnis der aufsummierten Flächen der Durchgangsöffnungen 34 zur gesamten Fläche der Trennwand 22 kann im Bereich zwischen 1% und 30% und beispielsweise bei 5%, 10%, 15%, 20% und 25% liegen.
-
Die Wandabschnitte 37 sind in Förderrichtung geneigt, schließen zur Förderrichtung 31 also einen spitzen Winkel ein. Die Trennwand 22 kann auch Flächenbereiche haben, in denen entsprechend den Wandabschnitten 37 ausgeführte Wandabschnitte vorliegen, die Durchgangsöffnungen 34' mit entgegen der Förderrichtung 31 geneigten Wandabschnitten 37' haben, wie in der 2 neben dem in Förderrichtung geneigten Wandabschnitt 37 und zusätzlich nochmals gestrichelt angedeutet. Die Größenverteilung der Flächenbereiche mit Wandabschnitten 37, die in Förderrichtung 31 geneigt sind, und Wandabschnitten 37', die entgegen der Förderrichtung 31 geneigt sind, ist derart, dass sich netto für das Schüttgut ein Fördereffekt in der Förderrichtung 31 ergibt. Weiterhin kann der Trennboden 22 auch Bohrungen 37'' als Durchgangsöffnungen aufweisen, die ohne hochgebogene Wandabschnitte ausgeführt sind und in Richtung der Normalen 35 durch den Trennboden 22 hindurch ausgeführt sind.
-
Der Sichtgas-Einlassstutzen bzw. Einlasskanal 17 kann, wie in der 1 angedeutet, in mehrere übereinander angeordnete Einlass-Kanalabschnitte 17a, 17b, 17c unterteilt sein, wobei die Luft- bzw. Sichtgasmenge, die im jeweiligen Kanalabschnitt 17a, 17b, 17c geführt sein kann, jeweils über ein verstellbares Drosselelement 17d, 17e, 17f vorgegeben werden kann, welches bei der in der 1 dargestellten Ausführung jeweils als Drosselklappe ausgebildet ist. Über die jeweilige Kanalweite der Einlass-Kanalabschnitte lässt sich eine Sichtgasmenge im jeweiligen Kanalabschnitt 17a bis 17c vorgeben. Hierdurch lässt sich also eine Sichtgasmenge aufteilen, die den Trennboden 22 längs dessen Erstreckung in der Haupt-Förderrichtung 31 von unten her anströmt. Durch entsprechende Stellung der Drosselklappe 17d lässt sich beispielsweise im in Förderrichtung führenden Abschnitt des Trennbodens 22 eine höhere Sichtgasmenge einblasen als im in der Haupt-Förderrichtung 31 folgenden Bereich.
-
Der Fließbettsichter 1 arbeitet folgendermaßen: Schüttgut mit Schüttgutpartikeln 3, an denen Staubteilchen 2 anhaften, wird dem Schüttguteinlass 6 zugeführt, wie in der 1 durch einen Pfeil 38 angedeutet. Die Dosierklappe 9 ist abhängig von der Art des zugeführten Schüttgutes auf eine Weite des Einlasskanals 8 eingestellt, dass sich ein Schüttgutstau im Einlasskanal 8 oberhalb der Dosierklappe 9 bildet. Der hierdurch im Einlasskanal 8 im Bereich der Einlassöffnung 11 entstehende Schüttgutdruck stellt sicher, dass sich das Schüttgut gleichmäßig über die gesamte Breite der Trennwand 22 senkrecht zur Zeichenebene der 1 und 2 verteilt, da die Trennwand 22 senkrecht zur Zeichenebene nach 1 eine größere Erstreckung hat als der Einlasskanal 8.
-
Gleichzeitig zur Schüttgutzufuhr 38 wird über den Sichtgaseinlass 16 Sichtgas zugeführt, wie in der 1 durch einen Richtungspfeil 39 angedeutet. Das Sichtgas strömt über den Sichtgas-Einlasskanal 18 hin zur Trennwand 22, wobei die Trennwand 22 gleichmäßig über dessen Fläche mit dem Sichtgas angeströmt wird, wie in der 1 durch Richtungspfeile 40 angedeutet. Der Sichtgas-Einlasskanal 18 ist dabei sich verjüngend so geformt, dass die Richtung der Sichtgas-Anströmung 40 in etwa der durch die Wandabschnitte 37 vorgegebenen Neigung der Durchgangsöffnungen 34 entspricht, wie in der 2 anhand eines der Richtungspfeile 40 verdeutlicht ist.
-
Das Schüttgut wird nun aufgrund der Strömungswirkung der Sichtgas-Anströmung 40 von der Einlassöffnung 11 hin zum Produktauslass 19 über die Trennwand 22 hinweggefördert. Das Sichtgas wird also von einer in der 1 nicht dargestellten Sichtgasquelle, die als Druckgasquelle ausgeführt ist, vom Sichtgas-Zuführraum 15 so durch die Trennwand 22 geleitet, dass das Sichtgas die Schüttgutpartikel 3 vom Schüttguteinlass 6 hin zum Produktauslass 19 fördert. Da die Schüttgutpartikel 3 größer sind als die Öffnungsweite B der Durchgangsöffnungen 34 der Trennwand 22, ist die Trennwand 22 für die Schüttgutpartikel 3 undurchlässig. Das in der 2 durch weitere Anströmpfeile 41 auf das Schüttgut einwirkende Sichtgas bewirkt einerseits die Förderung der Schüttgutpartikel 3 längs der Haupt-Förderrichtung 31 und andererseits das Abblasen der Staubteilchen 2 von den Schüttgutpartikeln 3, wie in der 2 strichpunktiert bei 42 dargestellt.
-
Da die Weite des Schüttgutförderraums 5 oberhalb der Trennwand 22 im einmündungsseitigen Förder-Teilraum 23 am größten ist, geschieht im ersten Abschnitt der Trennwand 22 nach der Einlassöffnung 11 ein Hauptanteil des Abblasens der Staubteilchen 2 von den Schüttgutpartikeln 3, was in der 1 durch einen starken und senkrecht nach oben gerichteten Pfeil 43 angedeutet ist. In diesem Bereich, also im einmündungsseitigen Förder-Teilraum 23, wird der Hauptanteil der Staubteilchen 2 von den Schüttgutpartikeln 3 getrennt und hin zum Auslasskanal 14 abgeführt. Längs des weiteren Verlaufs der Trennwand 22 hin zum Produktauslasskanal 21 wird aufgrund der im Verhältnis zum einmündungsseitigen Förder-Teilraum 23 kleineren Weite des abgabeseitigen Förder-Teilraums 24 die auf das Schüttgut einwirkende Strömungsgeschwindigkeit immer geringer, was durch in ihrer Größe abnehmende und um 90° von der vertikalen in eine horizontale Strömungsrichtung abknickende Strömungspfeile 44 angedeutet ist. Die Größe und der Grad der Abnahme der Sichtgasmenge längs der Haupt-Förderrichtung 31 über die Trennwand 22 lässt sich über die jeweilige Position der beiden verlagerbaren Leitbleche 27, 29 des Verdrängungskörpers 25 fein vorgeben.
-
Eine Förderung der Schüttgutpartikel 3 längs der Haupt-Förderrichtung 31 erfolgt hauptsächlich aufgrund der gerichteten Sichtgas-Anströmung 40 über die in Förderrichtung geneigten Wandabschnitte 37 des Trennbodens 22. Ein weiterer, im Vergleich hierzu geringerer Anteil einer Förderbewegung der Schüttgutpartikel 3 längs der Haupt-Förderrichtung 31 erfolgt aufgrund der Neigung des Trennbodens 22 gegenüber der Horizontalen H.
-
Ein freier Querschnitt des einmündungsseitigen Förder-Teilraums 23 ist so gewählt, dass dort im Bereich der Abblasströmung 43 eine Strömungsgeschwindigkeit des Sichtgases herrscht, die in der Lage ist, auch gröbere Staubteilchen 2 mitzureißen und über den Auslasskanal 14 abzuführen.
-
Die Ionisiereinrichtung, mit der der Verdrängungskörper 25 verbunden sein kann, führt dazu, dass über den Verdrängungskörper 25 zu den Staubteilchen 2 ein Ladungstransport stattfindet. Dies ermöglicht eine bessere Ablösbarkeit der Staubteilchen 2 von den Schüttgutpartikeln 3.
-
Der Fließbettsichter 1 eignet sich unter anderem zum Abscheiden von Staubteilchen von PA- und PET-Partikeln. Auch andere granuläre Schüttgüter, z. B. aus dem Lebensmittelbereich, können mit dem Fließbettsichter 1 behandelt werden. Ein Materialdurchsatz zwischen einer Tonne und 30 Tonnen pro Stunde kann je nach Größe des Fließbettsichters 1 realisiert sein. Eine Reinigungseffizienz der aus dem Produktauslass 19 gewonnenen gereinigten Schüttgutpartikel 3 von besser als 100 ppm und insbesondere im Bereich zwischen 25 ppm und 100 ppm kann beispielweise für Polyolefine erreicht werden.
-
3 zeigt eine Anlage 45 zum Abscheiden der Staubteilchen 2 aus größeren Schüttgutpartikeln 3, bei der eine Abscheidevorrichtung in Form des Fließbettsichters 1 nach 1 zum Einsatz kommt.
-
Die Anlage 45 hat eine Druckgasquelle 46 in Form eines motorgetriebenen Gebläses zur Zuführung des Sichtgases über den Sichtgas-Einlassstutzen 17 hin zum Sichtgaszuführraum 15. Weiterhin hat die Anlage 45 eine Unterdruckquelle 47, ebenfalls in Form eines motorgetriebenen Gebläses, zum Abführen des Sichtgases über den Auslassstutzen 13 des Fließbettsichters 1. Die Gebläsemotoren für die Druckgasquelle 46 einerseits und die Unterdruckquelle 47 andererseits können mit Frequenzumformern ausgerüstet sein. Zwischen dem Auslassstutzen 13 und der Unterdruckquelle 47 ist ein Abscheider in Form eines Zyklons 48 angeordnet, der als Sichtgas/Staubteilchen-Abscheider arbeitet. Am bodenseitigen Auslass des Zyklon 48 ist eine motorgetriebene Zellenradschleuse 48a angeordnet.
-
Das Gehäuse 4 des Fließbettsichters 1 hat im Bereich des Schüttgutförderraums 5 eine Druckausgleichsöffnung 49, die den Schüttgutförderraum 5 mit einer Umgebungsatmosphäre verbindet. Das Gehäuse 4 des Fließbettsicherts 1 lässt sich also in drei Druckabschnitte unterteilen: Im Schüttgutförderraum 5, insbesondere im Bereich der Förder-Teilräume 23 und 24, liegt Umgebungs-Atmosphärendruck vor. Im Bereich des Sichtgas/Staubteilchen-Auslasses 12 liegt im Gehäuse 4 ein Unterdruck vor. Im Bereich des Sichtgaszuführraums 15 liegt im Gehäuse 4 ein Überdruck vor. In der Druckausgleichsöffnung 49 kann ein Filter eingesetzt sein. Hierdurch ist eine Verunreinigung des im Fließbettsichter 1 geführten Schüttguts durch Fremdkörper in der von außen durch die Druckausgleichsöffnung 49 einströmenden Luft vermieden.
-
Zur Anlage 45 gehört ein Schüttgutsilo 50, an dessen Auslass ein Einlaufschieber 51 angeordnet ist. Eine Einlaufleitung 52 verbindet das Silo 50 mit dem Einlassstutzen 7 des Fließbettsichters 1.
-
Der Druckgasquelle 46 vorgeordnet sind ein Schalldämpfer 53 und ein Ansaugfilter 54. Zwischen der Druckgasquelle 46 und dem Einlassstutzen 17 ist ein Messstutzen mit einer Druckmesseinheit 55 angeordnet.
-
Der Unterdruckquelle 47 im Gasförderweg nachgeordnet ist ein weiterer Schalldämpfer 56.
-
Die Anlage 45 kann in zwei Konfigurationen betrieben werden:
In einer offenen Konfiguration wird Umgebungsluft von der Druckgasquelle 46 über den Ansaugfilter 54 angesaugt. Das im Zyklon 48 gereinigte Sichtgas wird nach der Unterdruckquelle 47 über den Schalldämpfer 56 wieder an die Umgebung abgegeben.
-
In einer Kreislauf-Konfiguration steht der obere Gasauslass des Zyklons 48 über eine Sichtgas-Kreislaufleitung 57 mit dem Ansaugfilter 54 in Fluidverbindung. Bei dieser Kreislauf-Konfiguration kann wahlweise der Zyklon 46 oder der Ansaugfilter 54 auch entfallen, sodass als Sichtgas/Staubteilchen-Abscheider entweder der Zyklon 48 alleine oder der Ansaugfilter 54 alleine fungiert.
-
4 zeigt eine Doppel-Konfiguration mit zwei gleichartig aufgebauten Fließbettsichtern 1, 1'. Komponenten, die zum nachgeordneten Fließbettsichter gehören, werden nachfolgend mit gestrichenen Bezugsziffern bezeichnet. Die beiden Fließbettsichter 1, 1' sind in Reihe nacheinander angeordnet. Der Schüttguteintritt 6' des nachgeordneten Fließbettsichters 1' ist im Schüttgut-Förderweg nach dem Schüttgutaustritt 19 des vorgeordneten Fließbettsichters 1 angeordnet. Sowohl der Trennboden 22 des vorgeordneten Fließbettsichters 1 als auch der Trennboden 22' des nachgeordneten Fließbettsichters 1' sind gegenüber der Horizontalen H jeweils in der Haupt-Förderrichtung 31, 31' zur Horizontalen um den Neigungswinkel α im Bereich zwischen 1° und 20° geneigt angeordnet.
-
Die Haupt-Förderrichtung 31' im Schüttgutförderraum 5' des Fließbettsichters 1' verläuft im Wesentlichen entgegen der Haupt-Förderrichtung 31 durch den Schüttgutförderraum 5 im vorgeordneten Fließbettsichter 1. Die beiden Fließbettsichter 1, 1' sind also im Wesentlichen um eine Hochachse um 180° zueinander gedreht angeordnet. Dies bedingt, dass die Schüttgutaustrittsöffnung des nachgeordneten Fließbettsichters 1', also der Produktauslass 19', vertikal fluchtend über der Schüttguteintrittsöffnung des vorgeordneten Fließbettsichters 1, also dem Schüttguteinlass 6, angeordnet ist.
-
5 zeigt eine weitere Ausführung des Fließbettsichters 1. Komponenten, die denjenigen entsprechen, die vorstehend unter Bezugnahme auf die 1 bis 4 und insbesondere unter Bezugnahme auf die 1 bereits erläutert wurden, tragen die gleichen Bezugsziffern und werden nicht nochmals im Einzelnen diskutiert.
-
Im Sichtgaseinlass 16 des Fließbettsichters 1 nach 5 ist zwischen dem Sichtgas-Einlassstutzen 17 und dem Sichtgas-Einlasskanal 18 ein Sichtgas-Leitelement in Form eines Staugitters 58 angeordnet. Das Staugitter 58, das auch als Drosselgitter bezeichnet ist, sorgt für gleichmäßige Strömungsverhältnisse über den Querschnitt des Einlasskanals 18. Bei dem Staugitter 58 kann es sich um ein Gitter mit rechteckigen Gitteröffnungen handeln.
-
Weiterhin sind im Sichtgas-Einlasskanal 18 des Fließbettsichters 1 nach 5 mehrere Sichtgas-Leitelemente 59a, 59b, 59c und 59d in Form von Leitblechen im Sichtgas-Einlasskanal 18 montiert. Die Anzahl und auch die Anordnungspositionen der Leitelemente 59a bis 59d ist in der 5 beispielhaft. Auch andere Anzahlen und Anordnungspositionen entsprechender Leitbleche bzw. Leitelemente im Sichtgas-Einlasskanal 18 können je nach Anforderung an eine Einströmcharakteristik des Sichtgases durch den Trennboden 22 zum Einsatz kommen.
-
Die Leitbleche 59a bis 59c sind um jeweilige Schwenkachsen 60, die horizontal und senkrecht zur Zeichenebene der 5 verlaufen, verschwenkbar. Diese Verschwenkbarkeit kann manuell oder motorisch angetrieben sein. Über entsprechende Feststellmechanismen können die Leitbleche 59a bis 59d in ihrer jeweiligen Position arretiert werden.
-
Die Verschwenkbarkeit der Leitbleche 59a bis 59c ist in der 5 durch Doppelpfeile angedeutet. Das Leitblech 59c kann über eine Verstellstange 59e verstellt werden, die über eine abgedichtete Führung 59f in einer unterseitigen Wand des Sichtgas-Einlasskanals 18 geführt ist. Die Verstellstange 59e ist gelenkig mit dem Leitblech 59c verbunden. Über eine Verschiebung der Verstellstange 59e lässt sich eine Drehposition und ggf. auch eine sonstige Lage des Leitblechs 59c im Sichtgas-Einlasskanal 18 verändern.
-
Das Leitblech 59d ist in einer abgedichteten Längsführung 61 in der unterseitigen Wand des Sichtgas-Einlasskanals 18 geführt und ist horizontal verschiebbar, wie in der 5 durch einen weiteren Doppelpfeil angedeutet. Zusätzlich kann das Leitblech 59d auch schwenkbar sein, wie im Zusammenhang mit den Leitblechen 59a bis 59c bereits erläutert. Zur manuellen Verlagerung hat das Leitblech 59d einen Leitblechabschnitt, der aus dem Sichtgas-Einlasskanal 18 herausragt.
-
Über die Sichtgas-Leitelemente 59a bis 59d lässt sich ein Einströmverhalten des Sichtgases durch den Sichtgas-Einlasskanal 18 und den Sichtgaszuführraum 15 an entsprechende Vorgaben anpassen. So kann beispielsweise eine gezielte gleichmäßige Sichtgas-Anströmung über den Querschnitt des Trennbodens 22 erreicht werden. Alternativ ist es möglich, gezielt eine über den Querschnitt des Trennbodens 22 sich ändernde Sichtgas-Beaufschlagung einzustellen, beispielsweise eine Sichtgas-Beaufschlagung, bei der längs der Haupt-Förderrichtung 31 zunächst ein stärkerer Sichtgas-Strom (vgl. Richtungspfeil 43) und im weiteren Verlauf ein schwächerer Sichtgas-Strom (vgl. Richtungspfeile 44) eingestellt wird, oder auch im Bedarfsfalle ein umgekehrter Verlauf mit in Haupt-Förderrichtung 31 zunächst schwächerer Sichtgas-Zuführung durch den Trennboden 22 und im weiteren Verlauf der Haupt-Förderrichtung 31 dann zunehmender Sichtgas-Einströmung. Die Leitbleche 59a bis 59d können in unterschiedlichen Höhen im Sichtgas-Einlasskanal 18 angeordnet sein.
-
Zur Kontrolle des Sichtvorgangs kann eine Seite des Schüttgutförderraums 5, insbesondere im Bereich der Förder-Teilräume 23 und 24, mit einer transparenten Gehäusewand aus Glas oder Kunststoff ausgeführt sein.
-
Der geneigte Trennboden 22 kann grundsätzlich auch bei den Fließbettsichter-Lösungen des eingangs genannten Standes der Technik zum Einsatz kommen.
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
- US 2011/0240529 A1 [0002]
- DE 202010004167 U1 [0002]
- DE 6901447 D2 [0002]
- US 2009/0145815 A1 [0002]
