DE2024343A1 - Vorrichtung und Verfahren zum Bewirken eines Feststoffteilehenflusses aus den unteren Enden der Fallrohre eines Gefällefluss-Feststoffteilchenmischers - Google Patents

Description

Patentanwälte Dr. Ing. Walter Abitz Dr. Dieter F. Morf Dr. Hans-A. Brauns

München 86, Pienzenauerslr.28

19. Mai I970 ED-2HH

E.I. DU PONT DE NEMOURS AND COMPANY lOth and Market Streets, Wilmington, Del. 19898, V.St.A.

Vorrichtung und Verfahren zum Bewirken eines Feststoff tcilchcnflusses aus den unteren Enden der Fallrohre eines Gefällcflüß-Feststofftoilchenmischors

Dio Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Vorfahren zum Bewirken eines Feststofftoilchenflusßcs aus den unteren Enden der Fallrohre von Gefälloflu^-Fcstatofftcilchcnmischcrn. Im besonderen ist die Erfindung auf eine Vorrichtung gerichtet, bei der zwischengeschaltote Fentstöffteilchcn-Sammelknie verwendet werden, die zwischen den unteren Enden der Fallrohre und einem gemeinsamen Sammler angeordnet sind und den Austritt bis zur Gasspülung in der Richtung zum gemeinsamen Sammler zurückhalten.

Ein Gcfällefluß-Fcststoffteilchenmischverfahren, wie es in dem P>eissue Patent 25 6P7 beschrieben ist, hat sich als sehr wirksam zum raschen und gründlichen Mischen der " meisten Feststoffteilchen völlig unabhängig von der

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Mobilität dor einzelnen Feststoff teilchen erwiesen» Solche Gsfällofluß-Mischer tragen die Feststoffteilchen unmittelbar aus den Fallrohren in einen oder mehrere Samnler aus, was von Schwiorickoitpn bei dar Flußangleichung durch nohrcre Fallrohre begleitet war, vor allem box besonderen Feststoffteilchen;, deren Gufällo» fluß-Eigcnnchaftcn einen weiten Bereich von ausscr« ordentlich beweglich bis zu "klebrig" haben» Als Abhilfe für dieses Problen wird dureh das USA-Patent 3»158o362 ein Überflutungsbctrieb vorgeschlagen, bei welchen die Feststoffteilchen zeitweilig innerhalb des Sammlers gehalten worden, um dadurch dan Fluß durch die A.ustrittsonden dev Fallrohre zu drosseln „Die Verwendung einer rnit tig angeordneten kegelstumpffSrmigcn Leitfläche innerhalb des Sammlers ₈ wie in dem U~A<=Patent 3 208 737 beschrieben₉ von dar eine Abänderung Gegen» stand dos USA-Patentes 3_O3H7_O534 ist₈ wird jedoch bevorzugt ₀ ' '

Koine von Con in den vorgenannten Patenten vorgeschlagenen Lösungen der Probleme hat sich jedoch als volli-zufricdenstaLlend für alle zu vermischender. Feststoffteilchen ürv;ioacr.o Im böscndoran wird der Austritt aus den Fallrohren unwleichnoissig und unvorhcrsaf;.,är durch dia vcränciurlia];a !!enge Material beeinflußt, die sie!-. iTcradi·. an da,. Fallrohrauslässcn befindete Ferner wiru durch das Zurückhalten von Feststofftcilchcn innerhalb des S imnlorr, beträchtliches Vcrfahrensnaterial wirksam vom Mi a ch vor-fang isoliert» Ausserdem wird durch Sch'.ankungen im Fluß durch bostimnte Fallrohre manchmal der Fluß durch benachbarte Fallrohre drastisch beeinflußt, so daß in sehr extremen Fällen, Z₀Β. bei wirbelbaren Materialien, sich ergeben hat, daß mancher Fluß durch ein gegebenes Fallrohr, der dem normalen Fluß entgegen-

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gesetzt ist, tatsächlich wahrend Perioden unstabilen Betriebs auftreten kann. Schließlich sind gewöhnlich zusätzliche Ventile erforderlich, um.ein geregeltes Abziehen der vermischten Feststoffteilchen aus dem Oberflutungssammlcr sicherzustellen.

Die Erfindung löst alle die vorgenannten Probleme und schafft eine positive '-/ählbarkcit des Feststoffteilchen-. r.urchflusscs durch die einzelnen Fallrohre durch die Verwendung einer direkten Überführung der aus den verschiedenen Fallrohren ausgetretenen Feststoffteilchen fiber Knie in den Sammler durch Luftspülungen quer zu den unteren Enden der Fallrohre und Absaugen in den Sammler.

In Ccr Hauptsache besitzt eine erfindungsgcr.üssc Vorrichtung für einen Gefallcfluß-Feststoffteilchennischer einen erhöhten Hauptspcicherbchaltcr, der ir.it einer Anzahl von Feststoffteilchen-Abzugsfallrohren verschen ist, welche an ihren oberen Enden in offener Verbindung an gewählten Stellen mit dem Speicherbehälter stehen, und r.it einem gemeinsamen Sammler, der die aus den untcrenEnden der Fallrohre ausgetretenen Feststof!teilchen aufnimmt, wobei gesonderte Knie zwischen der. unteren Enden der Fallrohre und dem gemcinser.i-r. Sar.rlcr angeordnet sind, welche die aus den Fallrohren austretcndenFcststoffteilchen in statischer Ruhelage wahrend des Bereitschaftszustandes des Mischers zurückhalten, und eine Einrichtung einen geregelten, Feststoffteilchen r.itführenden Gasstrom durch die Feststoffteilchen fördert, die in den einzelnen Knien gehalten werden und von diesen in den Sammler, wodurch sie einen geregelten Abzug von Feststoffteilchen aus den Fallrohren während des Betriebszustandes des Mischers bewirkt. Die Erfincur.j umfaßt ferner die Verfahren zum Bewirken eines Feststoff-009848/1 316

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tcilehenflusses aus den unteren Enden der TaXlrohre des GefäXlefluß-Feststofftsilehenmischcrs„

Weitere Einzelheiten und Merkmale sowie Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden näheren Beschreibung in Verbindung mit äen beiliegenden Zeichnungen und zwar zeigens

Fig. 1 eine teilweise weggekrochene Seitenansicht in

schematischcr Darstellung einer bevorzugten Aus-

" führungsform eines Gcfällefluß-Feststofftcilchen™

mischers gemäß der Erfindung ₉ wobei das Abziehen der Feststoffteilchen aus den Fallrohren durch ein Vakuum geschieht 5

Fig. 2 eine Seitenansicht im Schnitt einer Fallrohr-

Sammlcr-Vcrbindungsstelle nach der Linie 2-2 in Fig.l, jedoch unter Verwendung einer öffnung zur Spülgasstrom-RegQlung anstelle des Ventils in Fig. I₅

Fig. 3 eine Seitenansicht in Schnitt einer zweiten Ausfflhrungsform der Fallrohr-Samr.lcr-Vcrbindungs-

stcllc, die anstelle der Ausbildung nach Fig. 2 verwendet werden kann, wenn die Bedingungen ein seitliches Versetzen der Fallrohr-Austrittsenden vom Sammler verhindern;

Fig. 4 eine Endansicht, teilweise im Schnitt nach der Linie 4-4 in Fig. 3·,

Fig. S eine teilweise weggebrochene schematische Seitenansicht oincr bevorzugten Ausführungsform eines erfindungsgemässcn Gefällefluß-Fcststoffteilehcn-

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mischers, bei welchem der Abzug der Feststoffteilchen aus den Fallrohren durch überatmosphärischen -Druck geschieht;

Fig. 6 eine schematische Draufsicht eines Fallrohrknie-Sammlerunteraggregats zur Verwendung für die Vorrichtung nach Fig. 5; .

Fig. 7 eine Seitenansicht nach der Linie 7-7 in Fig, 6, wobei nur ein einziges Fallrohr mit den zugeordneten Einzelheiten dargestellt ist;

Fig. 8 eine schcmatischc Draufsicht^ welche die Einzelheiten einer anderen Ausbildung eines Fallrohr-Sammler-Unteraggregats zeigt, die anstelle der Bauform nach Fig. 6 und 7 verwendet werden kann, wobei die Fallrohre an ihren unteren Enden .einen ausreichenden Abstand voneinander zur Aufnahme des Sammlers zwischen sich haben;

Fig. 9 eine Ansicht im Schnitt nach der Linie 9-9 in Fig. a und

Fig.10 eine graphische Darstellung, bei welcher der . jeweilige Ausfallrohraustritt in lbs/h über sowohl den Gasstrahldurchsatz in ft /min als auch der .Strahlgeschwindigkeit in ft/min unter Verwendung von Druckluft als Spülgas aufgetragen ist.

Bei der in Fig. 1 dargestellten Bauform geschieht das Mischen dadurch, daß eine Masse tcilchenförmiger heterogener Feststoffe, die gemischt werden soll, in eine erhöhte Kolonne gebracht wird, beispielsweise dadurch,

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daß sic in einen stehenden Behälter gehalten wird, der allgemein mit 10 bezeichnet und mit einer Bcschickungslcitung 9 versehen ist, aus dieser Masse im wesentlichen in der vertikalen Richtung und innerhalb etwa einem Viertel des Abstandes von dem Massenmittelpunkt zur Begrenzungswand der Kolonne in der Hflhc der Entnahme 'von Umfang der Feststoffmasse nach innen in wesentlichen gleiche Mengender Feststoffe je Zeiteinheit gleichzeitig durch Gcfällefluß aus mehreren Bereichen, die in der , Längsrichtung der Masse und im· wesentlichen in. gleichen ' '//inkclabständen um den Umfang der Masse herum angeordnet sind, abgezogen werden und diese gleichen Fcststofflän^on kombiniert werden_} um eine Feststoffteilchenmischung r.it verbesserter Homogenität der Zusammensetzung zu erhalten.

Das Abziehen von Feststoffteilchen aus verschiedenen Zonen bzw. Bereichen der Fcststoffnasse geschieht zweckme.ssig durch mehrere offene (d.h. vcntillose) Feststoffzufuhrleitungen 11 (in Fig» 1 beträgt ihre Zahl neun, von denen zwei am konischen Boden von den beiden vorderen Leitungen nach rückwärts angeschlossen sind, so da3 sie in der DArstcllung nicht sichtbar sind) welche Leitung-en nachfolgend als "Fallrohre" bezeichnet werden, welche den Feststoffteilchen-Gefällefluß durch sie über ihre offenen unteren Enden in einen geneinsamen Sammler 12 austreten lassen. Obwohl in Fig. 1 nicht sehr deutlich dargestellt, ist an das untere Ende des kegelstumpfförrr.i^cn Bodens des Behälters 10 ein gesondertes Fallrohr 11 so angeschlossen, daß die gesamte Feststofftcilchenmasse innerhalb des Behälters 10 während des Betriebs im wesentlichen in der Richtung nach unten bewegt wird. Aus dem Sammler können die wiedervereinigten Feststoffteilchen wahlweise zum oberen Ende des Behälters 10 zur zusätzlichen Vermischung über Leitungen IU und It' entweder durch einen Unterdruck (Fig. 1) oder durch Druckluftförderung (Fig. 5)

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zurückgclcitct oder als gemischtes Produkt über eine Förderleitung IS durch Umlenkung der Strömung abgezogen werden, was dadurch geschehen kann, daß ein Klappenventil IG um etwa 30° im Uhrzeigersinn bewegt wird. Hierdurch wird der Durchtritt zur Leitung IU¹ geschlossen und gleichzeitig der Durchlaß durch die Leitung 15 geöffnet, welch letztere natürlich mit ihrer eigenen Druckluft-Fördereinrichtung (nicht gezeigt) zur weiteren Oberführung des Produkts zur nachfolgenden Behandlungscinrichtung versehen sein muß.

Die Vakuumanlage für die Vorrichtung nach fir,. I besitzt ein Hcblänc IP,. welches einen Unterdruck über die Leitung 19 und einen herkömmlichen Feststoffabscheider 20 erzeugt, welch letzterer der mit dem oberen Ende eines Feststoffaufnehmers 21 von kleinen Volumen in Verbindung steht, in welchen die Leitung 14* tangential einmündet. Der Behälter 10 wird auf dem"atmosphärischen Druck durch einen oben offenen. Lu-ftstutzcn 23 gehalten und von neuer.-in Umlauf gesetzte Feststoffe werden zur. 3v.:h*ltcr kontinuierlich über oir.cn herkömmlichen motorgetriebenen Fcststoff-Beschickungs· drehschalter 22, der eine Luftschleuse zwischen der Vakuumanlage und dem Behälter 10 bildet. Die Förderluft für den Feststofftransrort wird durch ein Filter 24 angesaugt, das benachbart der Austrittsöffnung des Sammlers 12 angeordnet ist, wobei zwischen Filter 24 und Sammler 12 ein Regelventil 2 5 vorgesehen ist.

Hei der ^auform nach Fig. 1 und 2, die einer bevorzugten Ausführunr^form entspricht, wird ein Vakuum verwendet, um die einzelnen Fallrohr-Fcststoffördergasströmc zu erzeugen.

Bei dieser Ausführungsform sind die unteren Enden aller Fallrohre 11 um einen geringen Betrag seitlich vom Umfang des Sammlers 12 in einer Höhe etwas unterhalb seiner Oberseite versetzt. Die Knie sind bei der Ausführungsform nach

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Tit*. 1 und 2 billige T-Rohrstücke 29, die waagrecht so angeordnet sind, daß die eine geradlinige Verbindung des T über einen kurzen Nippel 30 mit dem Inneren des Sammlers 12 verbunden ist, wahrend die entgegengesetzte geradlinige Verbindung mit einem Luftströmungs-Drosselorgan versehen ist, beispielsweise mit einem Ventil-31 (Fig. 1) oder mit einer öffnung 31' (gewöhnlich mit einem Durchmesser von 25 mm (1 ")), Fig. 2, welche mit der Aussenseitc in. Verbindung steht, wobei atmosphärische Luft ein geeig-. netcs Spülgas vom Verfahrensgesichtspunkt aus ist. Der restliche Anschluß des T ist nach oben zur Aufnahme des unteren Endes eines Fallrohres 11 mit dichtem Schicbesitz gerichtet, so daß der Feststoffaustritt in einem Abstand von etwa 25 mm (etwa 1 ") oberhalb der Bodenwand des T geschieht.

Es ist wesentlich, daß die FaI!rohrendeη ausreichend weit innerhalb der T-Stückc 29 angeordnet sind, um einen offenen Raum für das Spülgas zu erhalten, damit es an dem Haufen der Feststoffteilchen vorbeitreten kann, der sich an den Austrittsöffnungen der Fallrohre 11 angesammelt hat, um Teilchen an den AussenflSchen der Haufen mitzureissen und sie zum Sammler 12 zu fördern. Gewöhnlich gibt eine FaIlrohranordnung, bei welcher das Austrittsende etwa auf der waagrechten Achse des T-Stücks 29 liegt, eine gute Leistung.

Es ist häufig möglich, für die Fallrohre 11 ein polymeres Material zu verwenden, in welchem Falle es verhältnismMssig, einfach ist, das Spiel zwischen den Fallrohr-Austrittscnden und den T-Stücken 29 durch eirifaches Verschieben des Rohres in die und aus den nach oben gerichteten T-Stückanschlüsson un einen geeigneten Betrag zu verstellen, welche Verstellung durch die Flexibilität des Polymeren erleichtert wird*

Hierbei ist zu erwähnen, daß die Versetzung A von der M,it-

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tellinic des Fallrohres 11 zum Innenumfang des Sammlers 12 den Radius der Basis des Foststoffteilchenhaufcns (gewöhnr lieh etwa 25 mm (etwa 1 ") für körniges Polyäthylen) in dessen statischer Ruhelage, welche der in Fig. 2 dargestellte Zustand ist, geringfügig übersehreitet. Im Bereit schaft szustand, wenn kein Spülgas durch die Strömungsdrosselorgane 31, 31* gesaugt wird, sammeln sich dann die Feststoffteilchen lediglich an den Austrittsenden der Fallrohre ah, wodurch der gesamte Fallrohr-Feststoffteilchendurchsatz und jede Förderung zum Sammler 12 blockiert wird. '

Wenn jedoch ein ausreichender Unterdruck (gewöhnlich 75 mm (3 ") Wassersäule) auf den Sammler 12 durch das Gebläse 18 während des Mischvorgangs ausgeübt wird, wird Spülluft durch alle Strömungsdrosselorgane 31, 31' gleichzeitig mit einer Fördergeschwindigkeit durch die Knie von etwa 1200 m/min (etwa 4000 ft/min) oder höher gesaugt und-Feststoffe werden sodann von den Seiten der Feststoffteilchenhaufen mitgerissen und aus den Knien 29 durch die Nippel 30 in den Sammler 12 gefördert und aus diesem unmittelbar in die Leitung 14 ausgetragen, ohne daß eine Anhäfung von Feststoffteilchen innerhalb des Sammlers erfolgt. Die weitgehende Gleichheit der Feststoffteilchen-Austrittsgeschwindigkeiten aus. den Fällrohren 11 wird selbsttätig durch die Öffnungen 31' erreicht, während die Regelung auf Gleichheit oder, wenn gewünscht, auf einen gewählten Unterschied in den Austrittsgeschwindigkeiten durch eine geeignete Verstellung der Ventile 31 erzielt werden kann. Eine Gesamtregelung des ausgeübten Unterdrucks ist durch ein vonHandbetätigbarcs Umgehungsventil, 32 erzielbar, das mit seinem eigenen Filter 33 ausgerüstet ist und das zwischen der Aussenluft und der Leitung X¹* unters.tromseitig des Sammlers 12 geschaltet ist.

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Die Grosso des Ventils 32 ist so gewählt, daß es in weit geöffneten Zustand eine ausreichend grosso -.Strömung Umgehungsluft zuläßt, um jede Feststoffteilchcnfördcrung aus den Knien 29 heraus abschaltet,

Wenn räumliche Beschränkungen eine seitliche Unterbringung von Fallrohren 11 verhindern, ist die in Fig. 3 und 4 dargstcllte Gestaltung vorzuziehen, bei welcher die Knie 37 kastenförmig und in den Sammler 12 eingebaut sind· Das innere Ende des Knies ist mit einer Wchrlippe verschen, welche eine Feststoffteilchen-Förderöffnung 39 mit dem oberen Abschluß des Sammlers begrenzt. Das Einleiten von Spülgas geschieht durch radial angeordnete Nippel 40, die ebenfalls mit Ventilen 31 oder öffnungen 31' (nicht gezeigt) versehen sind, wie vorangehend in Verbindung mit Fig. 1 und 2 beschrieben, die sich mit den Öffnungen 39 in Ausfluchtung befinden.

Die Gefc! lief luß-Fest stoff teilchenmischung durch Luftförderung der Feststoffteilchen mit überatmosphärisehern Druck ist ohne Schwierigkeiten durchführbar und ist eins beispielsweise Vorrichtung für diesen Zweck schematisch in Fig. 5 dargestellt. Die Zahl der Fallrohre 11 ist der vereinfachten Darstellung halber auf fünf beschränkt, von denen vier vom oberen zylindrischen Abschnitt des Feststoffteilchen-Speicherbehälters 10 abziehen, während das fünfte mit dem Scheitel des konischen Behälterbodens verbunden ist, VJIe in Fig. 1 gezeigt _s Ist der Behälter mit einer Zufuhrleitung 9 für heterogene Feststoffteilchen versehen, vteXch/L&tzt&pe dazu 'dient_s die zu mischenden Feststoffteilchen In den Behälter einzuleiten, der an seinem oberen Ende mit einem Luftstutzen 23 versehen ist, welcher mit der Aussenluft in Verbindung steht und mit einem Staubfilter W ausgerüstet ist, um mitgeführten Staub aus der Abluft zu entfernen«

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Die Fallrohre 11 münden in den Sammler 12 über nachfolgend beschriebene Knie und der Sammlerauslaß ist mit der Leitung 14 über einen herkömmlichen, kontinuierlich arbeitenden motorgetriebenen Drehschieber 45 zur rcRtstoffteilchenbeschickung verbunden» der eine Luftschliisc bildet. Der Drehschieber U5 wird mit einer Drehzahl betrieben, die ausreichend hoch ist, um alle Feststoffteilchen aus dem Sammler 12 zu entfernen, so da.'i in diesem keine Feststoff teilchenanheiufung stattfindet· Das Rohrleitungssystem zur Wegführung des Produkt?? ist dem in Verbindung mit Fig. 1 beschriebenen identisch und weist eine abgezweigte Leitung 14' für das Gut, das erneut in Umlauf kommen soll, sowie eine Produktförderleitung 15 auf, welche Leitungen durch ein Klappenventil 16 angeschaltet werden können. Unter Druck stehende Feststoffteilchcn-Fördorluft wird durch ein Gebläse 46 zugeführt, das oberstromscitig des Drehschiebers 45 angeschlossen ist«

Das Abziehen der Feststoffteilchen in den Sammler 12 geschieht mit Hilfe der in Fig. 6 und 7 gezeigten Anordnung durch eingebaute Knie 49, in welche von oben Fallrohre 11 münden, wie mit Einzelheiten für ein einziges Fallrohr auf der linken Seite der Fig. 7 gezeigt. Das Scheitelfallrohr 11 wird durch das mittig angeordnete Knie 49 beliefert, wodurch eine geradlinige Verbindung für dieses wichtige Fallrohr ermöglicht wird, Der obere Abschluß des Sammlers 12 ist mit einer mittigen öffnung 35 verschen, die sich mit der Öffnung in einer viereckigen Rahmenplatte 36 in Ausfluchtung befindet, an der die unteren Enden der Fallrohre 11 befestigt sind, um den Austritt des Spülgases aus dem Sammler zu ermöglichen. Die Knie 49 sind den Knien 37 nach Fig. 3 und 4 mit der Ausnahme Shnlich, daß sie sich nach unten zu V-förmigen Trögen verjüngen, deren offene Enden mit Wehrlippen 50

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verschen sind. Die nach unten hängenden Wandabschnittc 49' und nach oben gerichtete Wehrlippen 50 begrenzen zwischen sich Feststoffteilchcn-Austragöffnungen 51.

Spülgas zur Mitführung von Feststoffteilchen wird durch Luftdüsen 55 zugeführt, welche sich mit den öffnungen 51 in Ausfluchtung befinden, wobei die Düsen vorzugsweise in dor Längsrichtung der Knie 49 durch einen Schiebesitz in mit einem Gewinde versehenen Nippelhalterungoh 56 verstellbar angeordnet sind, welch letztere in öffnungen durch die Sammlcrwand in die Knie befestigt sind. Die Düsenrohre 55 werden in einer gewählten Längsstcllung innerhalb der Nippelhalterungen 56 durch Sicherungsmuttern 57 gehalten» Bei der Vorrichtung nach Fig. 5 wird die Luftzufuhr zu den Düsen 55 durch Ventile 52 geregelt, die zwischen den Düsen und einer Luftzufuhrsammclleitung 53 angeordnet sind, welch letztere nachfolgend näher beschrieben wird und ihre Luftzufuhr ihrerseits entweder von einer Hochdruckanlage-Luftzuführleitung 54 oder, wie es manchmal zwecknässiger ist, unmittelbar von dem Gebläse 46 über eine Verbindungsleitung 58 erhält, die mit gestrichelten Linien dargestellt und mit einem Regelventil versehen ist.

.Wenn gewünscht, kann unter Druck stehendes Spülgas natürlich den Düsen 55 über einzelne Leitungen zugeführt werden, die mit ihren Musseren'Enden verbunden sind. Am zweckmässigsten ist es jedoch, ein Sammcllcitüngssystem zu verwenden, dessen Einzelheiten für die Ausführungsform nach Fig. 8 und 9 dargestellt sind.

Die letztgenannte Vorrichtung beliefert acht Fallrohre 11, die in den oben offenen Sammler 12 über seitlich gerichtete Kniestücke 61 münden, deren waagrechter Verlauf ausreicht, um Knie zu bilden, welche die Feststoffteilchen

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in statischer Ruhelage während des BereitSchaftszustandes des Mischers halten, wenn den Gasdttsen 62 kein Spülgas zugeführt wird» welcher Zustand in Fig. 9 dargestellt ist. Der Sammler 12 ist in diesem Falle ein Behälter von sehr kleinem Volumen, der mit der Eintrittsseite eines herkömmlichen motorgetriebenen Fcststoffteilchcn-Drchschiebers ^5 verbunden ist, der ständig mit einer Drehzahl angetrieben wird, die hoch genug ist, um praktisch alle Feststoffteilchen aus dem Austrittsende des Sammlers sofort zu entfernen, so daß zu keiner Zeit irgendeine "Anhäufung von Feststoffteilchen in diesem stattfindet. Der Drehschieber **S fördert in die Leitung lh, aus welcher dieser zugeführte Feststoffteilchen sofort durch Druckgas weggefördert werden, die durch das in Fig. 5 gezeigte Gebläse H& zugeführt wird.

Die Gasdüsen 62 sind vorzugsweise in. der Längsrichtung der waagrechten Teile der Kniestücke 61 durch Einrichtungen verstellbar angeordnet, wie sie für die Düsen 55 in Verbindung mit Fig. 7 bereits beschrieben wurden.

Eine gemeinsame Druckgasquelle (z.B. 0,68 - 1*13 kg Cl,5 2,5 lbs) Betriebsdruck für ein Sammelleitungsrohr mit einem Durchmesser von 25 mm Cl ")) ist für die 8 Düsen 62 Cgewöhnlich mit einem Durchmesser von etwa 6 mm Cl/M· ">> vorgesehen, für welchen Zweck eine rechteckige bzw. quadratische Sammelleitung 64· dient, welche den Sammler 12 symmetrisch umschließt, wobei Verbindungen zu den einzelnen. Gasdüsen 62 über von Hand bedienbare Regelventile 63 vorgesehen sind, die zwischen der Sammelleitung und den Düsen angeordnet sind. Vorzugsweise ist ein elektromagnetisch bet ätr^arös Gaszufuhr-Hauptregelventil 65 zwischen der Primärluftzufuhr leitung 67 und der Sammelleitung 6U für nachfolgend näher beschriebene Regelzwecke

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Wenn das Magnetventil 65 offen ist und die einzelnen Ventile 63 alle auf die gewünschten Einstellungen eingestellt sind, erfolgt der Austritt aus den Gasdüsen C2 benachbart der Feststoffteilchenböschung, die dem Sammler 12 zugekehrt sind_t und die Feststoffteilchen werden in den Sammler mit einer geregelten Geschwindigkeit gefördert. Die Düsenluft strömt frei durch die offene Oberseite des Sammlers ab, der mit einem Schutzsiob 60 versehen ist und ferner gegen das Eindringen von Fremdkörpern, Regenwasser oder anderen Verfälschungen durch die Anordnung einer schützenden Dachkappc, die nicht im einzelnen dargestellt ist, geschützt werden kann. Das gleichzeitige Abschalten des gesamten Feststoffteilchenflusses kann durch das Schliessen des Magnetventils 65 geschehen.

Wenn Kitführungsdüsen 55 oder 62 mit ihren verhältnismässig hohen Austrittsgeschwindigkeiten verwendet werden, gibt es eine kritische Stellung des Düsenauslasscs mit bezug auf den Böschungswinkel des Feststoffteilchenhaufens benachbart dem Sammler 12. So besteht, wenn der Düsenauslaß einen Abstand von weniger als etwa 25 mn (etwa 1 "> von der Oberfläche des Haufens hat„ die Gefahr, daß die Teilchen vor die Düsenmündung geblasen werden, wodurch der Wirkungsgrad als Feststoffteilehenzuführung verringert wird. In ähnlicher Weise werden, wenn die Düse um mehr als etwa 50.mm (etwa 2 ") von der Böschungslinie der Feststoffteilchen zurückliegt₉ durch den Strahl die Teilchen nicht zwangsläufig mitgeführt.

Es wird jedoch, wenn di© Düsen innerhalb des kritischen Abstandes von 25 mm Ms 50 mm Cl ⁿ bis 2 ^£F> angeordnet sind, nahezu eine Linearität dex⁵ Feststoff teilchenzufuhr erzielt, wie durch das ÄiPbeitsdiagraroa der Fig. 10· abgegeben. Die geringfügige liehtlinearität der Feststoff» teilehensufuhr, die neeh, &©stQhts," dürft© der

chcn Reibung des Feststofftcilchonmatcrials beim Fluß durch die Fallrohre 11 zuzuschreiben sein.

Fir,. 10 zeigt in graphischer Darstellung die Wirkungsweise einer Luftdüse mit einem Durchmesser von etwa 6 mm (1/4 ^Ir) (deren öffnung sich in einem Abstand von etwa 38 nm (1,5 "■) von der Feststoffteilchenböschung nach innen befindet), welche Druckluft von im wesentlichen Raumtemperatur leitet. Die verwendeten.Feststoffteilchen waren körnige Polyiithylenwürfcl mit einer Seitenlange von etwa 3 mm (etwa 1/8 ") und etwas abgerundeten Kanten und einem

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Schtlttgcwicht von etwa 560 kg/o (etwa 35 lbs/ft ), unter welchen Umständen die folgenden Beziehungen bestanden:

Strahl kg/m " Strahlgcschwindigkeit etwa 3 nm Seitenlange

f . körniges Polyäthylon-

^n/min produkt: Durchsatz in

kg/h

112 6 706 0

120 7 162 767

160 9 600 * - 762

192 11 582 952

240 11* 477 1 270

Zusammenfassend läßt sich sagen, daß die Feststoffteilchen· Fördermenge eine Funktion ist vons

(1) der Gesamtgasströmung aus der Düse,

(2) der Austrittsgeschwindigkeit des Strahls und

(3) der Eintauchticfö der Düse in den Feststoffteilchenhaufen, gemessen waagrecht von der Düse zur Oberfläche,

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Die Feststoffteilchenzufuhr durch Strahldüsen, wie sie in Fig. 5 - lö offenbart ist, ist unabhängig von dem Niveau der im Behälter 10 gehaltenen Feststoffteilchen, so daß kein Erfordernis zur Veränderung der !Einstellungen der Ventile 52 (Fig. 5) oder 63 (Fig* 9) zürn periodischen Entleeren oder Nachfüllen des Mischers besteht.

Bei'der Unterdruckfcststöfftcilchenzuführ nach Fig. 1-4 bildet jedoch jedes fcststoffteilchonf reise Fallrohr 11 wirksam eine Umgehungsleitung für das Gas, wodurch der auf die einzelnen Knie 29 (Fig. 2) oder 37 (Fig. 3 und 4) ausgeübte Unterdruck entsprechend herabgesetzt wird. Überraschenderweise nimmt die Fcststoffteilehcnzuführ durch mitführendes Gas selbst dann ihren Fortgang, wenn ein oder mehrere Fallrohre völlig leer sind, jedoch nimmt die Feststoffteilchen-Zufuhr&tenge natürlich proportional ab. Dies kann dadurch ausgeglichen werden₉ daß eine herkömmliche selbsttätige Drosselregelung für das Umgehungsventil 32 vorgesehen wird, welches seine Luftaustrittsströmung bis zu einem Grad verringert, der einen Ausgleich für das fortschreitende Freiwerden der Fallrohre 11 beim Entleeren des Behalters IG ergibt, und umgekehrt die Luftaustrittsströmung fortschreitend erhöht, wenn sich aufeinanderfolgende Fallrohre der Reihe nach während der Beschickung füllen.

Ein Hauptvorteil der Erfindung ist der Umstand, daß die Feststoffteilchen-Auffangknie,völlig unabhängig voneinander arbeiten und daher in den Sammler 12 in praktisch jeder Richtung ohne Störung durch benachbarte Knie sowie in verschiedenen vertikalen Höhen fördern können. Dies ermöglicht den Konstrukteur einen grosscn Spielraum für die Unterbringung einer grossen Zahl von Fallrohren sowohl hinsichtlich der relativen Orientierung al6 auch der EinfÜhrungs-

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stellen in den Sammler, was eine besondere Hilfe ist,· wenn die Fallrohre eng gedrängt sind, wie dies box Fabrikationsanlagen häufig der Fall ist.

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Es ist ohne weiteres möglich, Düsen wie die in Fig. 7 mit 55 bezeichneten und in Fig. 9 mit 62 bezeichneten eingebettet in den Feststoffteilchenhaufen, die aus den Fallrohren 11 ausgetreten sind, als Gasströmungsdrosselorgane für Vakuumanlagen anstelle der Ventile 31 oder öffnungen 31' zu verwenden, die in Fig. .1 und 2 dargestellt sind. Dies erfordert die Erzeugung eines etwas höheren Vakuums von beispielsweise 100 mm (U ") Quecksilbersäule, um den erforderlichen Düsenluftdurchsatz zu erzielen, was jedoch nicht vorteilhaft ist. In der Tat ist, wenn eine grosse Anzahl Fallrohre vorgesehen ist, ein Gebläse 18 von geringerer Grosse für Vakuumdüsen als für Drosselorgane in Form der Ventile 31 und öffnungen 31' erforderlich.

Ausserdem ist es möglich, eine Druckdüsenförderung von Feststoffteilchen aus den Fallrohrknien zu einem System zu verwenden, bei welchem eine Unterdruck-Wegförderung aus dem Sammlerauslaß zu verwenden, ausgenommen, wenn eine Drehschieber zuführung wie bei 22 oder 45 dargestellt, zwischen dem Auslaß des Sammlers 12 und der Leitung IU als Luftschleuse vorgesehen werden muß. Bei einer solchen Bauform bleibt die Arbeitsweise völlig unbeeinflußt durch Luft, welche durch leerlaufende Fallrohre umgeleitet wird, wie dies beim Füllen oder Entleeren des Mischgefässes 10 oder beim Mischen von verhältnismässig kleinen Materialpartien der Fall ist, die nicht ausreichen, daß alle Fallrohreinlässe beliefert werden.

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   Pa tontansprüc he :

   Vorrichtung zum Bewirken eines Feststofftoilchenflusscs aus den unteren Enden der Fallrohre eines Gcfällefluß-Fcststoffteilchenmischers mit einem stehenden Hauptspeicherbehälter, einer Anzahl Feststoffteilchen-Abzugsfallrohren, welche an ihren oberen Enden in offener Verbindung an gewählten Stellen mit dem Speicherbehälter stehen, und einen gemeinsamen Sammler, der die aus den unteren Enden der Fallrohre ausgetretenen Feststoffteilchen aufnimmt, gekennzeichnet durch gesonderte Knie (29, 49), die zwischen den unteren Enden der Fallrohre (11) und dem gemeinsamen Sammler (12) angeordnet sind und Featstoffteilchen, die aus den Fallrohren austreten, in statischer Ruhelage während des Bereitschaftszustandes des Mischers zurückhalten, und eine Einrichtung zum Leiten eines geregelten Feststoffteilchen-Fördergasstroms durch die Feststoffteilchen, die in den Knien gehalten werden> und von diesen in den Sammler, um einen geregelten Abzug von Feststoffteilchen aus den Fallrohren während des Betriebszustandes des Mischers zu bewirken. '

   2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Regeln eines Feststoffteilchen-Fördergasstroms durch die. in den Knien (29) gehaltenen Feststoffteilchen eine Vakuumquelle ist.

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   3« Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Gaaeinlaßseiten der Einrichtung zum Leiten eines geregelten Feststoffteilchen-Fördergasstroms durch die in den Knien gehaltenen Feststoffteilchen mit Drossel-•organen, beispielsweise mit Ventilen (31) oder öffnungen C 31*) versehen ist·

   Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Leiten eines geregelten Fcststoffteilehen-Fördcrgasstroms durch die in den Knien gehaltenen Feststoffteilchen eine Druckdüse (55) bzw. (62) ist, die mit ihrer Austrittsöffnung im Bereich von etwa 25 - 50 mm (etwa 1 ^M bis 2 ") von der Fläche der BiSschung der Feststoffteilchen benachbart dem Sammler, gemessen im Ruhezustand, angeordnet ist.

   5* Vorrichtung nach Anspruch U, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckdüse im wesentlichen senkrecht verstellbar zur FlÄche der Feststoffteilchen benachbart dem Sammler angeordnet ist.

   6. Vorrichtung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch ein rcgelbarcsGasumgchungsventil (16), das so angeordnet ist, daß eine gewShlte Vakuumhöhe durch die Vakuumquelle wirksam auf die Einrichtung ausgeübt gehalten wird, die dazu dient, einen geregelten Feststoffteilchen-Fördergas strom durch die in den Knien gehaltenen Feststoffteilchen zu leiten·

   - ig *

   ORGiNAL INSPECTED

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   7. Vorrichtung nach Anspruch I₉ dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Leiten eines geregelten Fcststoffteilehen-Fördergasstroms durch die in den Knien gehaltenen Feststoffteilehen eine Anzahl Druckdüsen aufweist, von denen jede gesondert ein einziges Knie beliefert, eine gemeinsame Sammelleitung (S3_S 6O₉ welche mit Feststoffteilchcn-Fördcrgas aus einer Druck» k quelle beliefert wird, gesonderte Gasströmungs~Regolventile, die zwischen der Sammelleitung und den Druck« düsen angeordnet sind, und ein gemeinsames Gasdruck» Regelventil (65,) das zwischen der Druekquclle und der Sammelleitung angeordnet ist.

   8« Verfahren zun Bewirken eines Feststoffteilchenflusses aus den unteren Enden der Fallrohre eines Gefällefluß-Feststofftcilchenmischers nach den Ansprüchen 1 - 8, bei welchem eng aufeinanderfolgend eine Masse der heterogenen Feststoffteilchen in einer erhöhten Kolonne gehalten wrd, gesonderte' Fraktionen aus der Masse in einer annähernd vertikalen Richtung mit im wesentlichen gleichen Beträgen der Feststoffteilchen je Zeiteinheit gleichzeitig aus mehreren verschiedenen Bereichen der Hasse abgezogen werden und die gesonderten Fraktionen in einen" gemeinsamen Sammler zur Bildung eines Feststoffteilehengemisches von verbesserter Homogenität der Zusammensetzung vereinigt werden,dadurch gekennzeichnet₉ daß die Feststoffteilchen in gesonderten Fraktionen an den Austrittsenden ihrer Bahnen aufgefangen werden, bevor sie in dem gemeinsamen Sammler vereinigt werden, um dadurch die Feststoffteilchen der Fraktionen in einer statischen Ruhelage während des Bereitschaftszustandes des Mischers

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   zu halten und ein geregelter Feststoffteilchen-Fördergasstrom durch die Feststoffteilchen an den Austrittsenden der Bahnen geleitet wird, um einen geregelten Abzug der Feststoffteilchen aus den gesonderten Fraktionen in den gemeinsamen Sammler während dos Mischbetriebes zu bewirken*

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