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"formstück für Rohrleitungen pneumatischer oder hydraulischer Förderanlagen"
Die Erfindung betrifft ein Formstück für Rohrleitungen pneumatischer oder hydraulischer
Forderanlagen zur Richtungsänderung des Rohrleitungsverlaufes, das mit Hilfe von
Flanschen oder anderen Verbindungselementen mit wenigstens einem zuSührenden und
einem in Pörderrichtung folgenden, abführenden Rohrstück zu verbinden ist, wobei
eine auswechselbare Schleißeinrichtung vorgesehen ist.
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Das Anvendungsgebiet der Erfindung sind insbesondere Rohrleitungen,
in denen ein Fördergut mit stark abrasiv wirkenden Partikeln dadurch gefördert wird,
daß die Partkel in einem durch
die Rchrleitung strömenden Gas oder
einer Blüssigkeit in der Schwebe gehalten und dadurch mit im wesentlichen der gleichen
Geschwindigkeit gefördert werden. Dazu gehören insbesondere pneumatische Förderanlgen,
wie sie für den Transport von Flugstäuben oder von Staubkohle in Kesselanlagen benutzt
werden, ier auch die Förderleitungen von Anlagen, in denen das Fördergut verschiedenen
Bearbeitungsvorgängen zugeführt wird. Als Beispiel sei die Herstellung von Füllstoffen
für die Kunststoffindustrio genannt; dazu gehört insbesondere die Verarbeitung von
antrazithischer Feinkohle, die unter anderem zum Füllen von Hartgummi bei der Herstellung
von Autobatte rien verwendet wird.
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Grundsätzlich wird versucht, in solchen Anlagen mit möglichst wenigen
Richtungsänderungen auszukommen, weil die in Leitungskrümmungen notwendigen Formstücke
nicht nur den 1eitungswiderstand vergrößern, sondern aufgrund der Eigenschaften
des Fördergutes einem sehr hohen Verschleiß unterliegen. Außerdem sind die Verbindungselemente,
die als Flanschen, Muffen, Schweißverbindungen, oder dergleichen ausgebildet sein
können,
in der Regel teuer und werden auch häufig undicht, so daß man auch aus diesem Grunde
die Anzahl der Richtungsänderungen beschränken muß. Andererseits muß man häufig
schon Richtungsänderungen von 50 als Krümmungen ansehen. Da solche und andere Richtungsänderungen
praktisch unvermeidlich sind, versucnt man durch die Verwendung von Panzerungen
oder Schleißeinlagen wenigstens den Verschleiß herabzudrücken.
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Bisind Formstücke in Gestalt von gebogenen Rohrstücken bekannt. Mit
diesen sogenannten Krümmern kann man größere Richtungsänderungen ausführen, wenn
man normales Rohrmaterial benutzt und auf den Krümmern außen eine oder mehrere Lagen
Blacheisen aufschweißt oder eine Betonummantelung vorsieht. Die Standzeiten solcher
Krümmer sind bei hohen Durchsatzleistungen und je nach Pördergut verhältnismäßig
gering. Der am Ende der Standzeit erforderliche Austausch des Krümmers ist mit erheblichem
Zeitaufwand verbunden, der umso schwerwiegender ist, als während der Arbeit sämtliche
korund nachgeschalteten Aggregate stillgelegt werden müssen.
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Diese Nachteile treten auch bei Krümmern auf, die besonders dickwandig
ausgebildet, als Gußkrümmer
mit verstärkten Rücken ausgeführt oder
aus Sonderstählen hergestellt sind. Diese Krümmer haben außerdem den Nachteil, daß
sie stets nur für einen gegebenen Rohrleitungsdurchmesser unter einer vorgegebenen
Richtungsänderung passen. Beispielsweise werden die Krümmer nach Differenzen von
5° unterschieden. Allerdings ergeben sich bei bestimmten Erümmerkonstruktionen auch
unter derart geringen Richtungsänderungen noch Schwierigkeiten beim Einbau in die
Leitung.
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Besonders schwierig gestalten sich Richtungsänderungen, wenn Innenauskleidungen
der Krümmer mit besonders verschleißfesten Werkstoffen, z.B.
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Schmelzbasalt, Hartporzellan oder dergleichen verwendet werden sollen.
Diese Auskleidungen können nämlich wegen ihrer Herstellungsweise keine großen Krümmungsradien
überwinden. Deshalb müssen Segmentkrümmer benutzt werden. Das ergibt verhältnismäßig
viele Krümmer und Verbindungsstellen. Außerdem ist es beim Einsatz solcher Krümmer
erforderlich, jeden Krümmer in die Leitung einzupassen, bevor er ausgekleidet wird.
Das setzt eine mehrfache Montage der Leitung voraus, die auBerordentlich zeitraubend
und
teuer ist.
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Es gibt allerdings auch Krümmer mit einem gebogenen, auswechselbaren
Schleißrücken. Hierbei vereinfacht sich in der Regel die Beseitigung des eingetretenen
Verschleißes, die grundsätzlichen Nachteile der Krümmer bleiben jedoch erhalten.
Man muß bei deren Verwendung häufige Betriebsstillstände und schwierige Montagearbeiten
sowie eine ausgedehnte Lagerhaltung verschiedenster Krümmer in Kauf nehmen, was
sich insgesamt gesehen in einer außerordentlichen Kostenbelastung durch die Förderanlage
niederschlägt.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Formstück für Richtungsänderungen,
die in dem praktisch infrage kommenden Gesamtbereich von im allgemeinen nicht mehr
als 900 beliebig sind, und für einen größeren Bereich von Rohrleitungsdurchmessern
zu schaffen, das ein für diese Richtungsänderungen und Durch messerbereiche einheitliches,
auswechselbares Schleißstück aufweist.
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Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe bei dem
eingangs
angegebenen Formstück gelöst durch ein gebogenes Wandstück, dessen Länge dem Grad
der Richtungsänderungen entspricht, das die Verbindungselemente für das zuführende
Rohrstück der Rohrleitung trägt und an das sich in Förderrichtung ein Prallabschnitt
anschließt, der die Schleißeinlage trägt und der zusammen mit einem an das gebogene
Wandstück anschließende Wandungsteil an den Verbindungselementen für das abführende
Rohrstück endet.
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Hierdurch ergibt sich bei möglichen Richtungsänderungen zwischen 0
und 9o° eine pistolenahnliche Form, bei der der Knauf von dem gebogenen Wandstück
und der Lauf oben von dem Prallabschnitt sowie unten von dem anschlie-Benden Wandungsteil
gebildet werden. Die Verbindungselemente für das zufXwende Rohrstück werden Je nach
dem Winkel der Richtungsänderung an der betreffenden Stelle des gebogenen Wandstückes
angebracht, z.B. genügte das Anbringen eines Einschnittes, wenn die Verbindungsmittel
aus Schweißnähten bestehen. Da die Höhe des Formstückes, insbesondere seines gebogenen
Wandstückes entsprechend gewählt werden können,
läßt sich die Größe
der für den AnschluB des zuführenden und des abführenden Rohrstückes notwendigen
Ausnehmungen variieren, so daß das Formstück ohne Änderungen für verschiedene Durchmesserbereiche,
z.B. zwischen 60 mm bis 150 mm und 150 mm bis 300 mm lichte Weite verwendet werden
kann.
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Die Schleißeinlage ist somit ebenfalls für eine Vielzahl von Richtungsänderungen
und Rohrweiten verwendbar. Sie läßt sich mit beliebiger Dicke und aus jedem Werkstoff
herstellen, ohne daß es deshalb notwendig wäre, beim Auswechseln der Schleißeinlage
auch das Formstück selber auszubauen. Daher entfallen ebenfalls die anpassungsarbeiten
bei Verwendung von Schmelz-*asalt und ähnlichen Werkstoffen für die Schleißeinlage.
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Das Formstück selbst kann aus beliebigen Legierungen und auch als
Guß stück ausgeführt werden. Vorzugsweise besteht es jedoch aus ebenen Blechen,
die zusammengeschweißt oder in anderer Weise miteinander verbunden sind.
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SweekmäBig ist daher eine Ausführungsform der Erfindung, bei der das
gebogene Wandstück, der Prallabschnitt und die Verbindungswand
eben
und daß Formstück mit eckigem Querschnitt ausgebildet sind. Insbesondere wird die
Erfindung mit einem Formstück verwirklicht, das sich durch rechteckigem Querschnitt,
in dem das gebogene Wandstück, der Prallabschnitt und die Verbindungswand die kürzeren
Rechteckseiten bilden.
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Der Prallabschnitt kann mit beliebigen Verbindungsmitteln an dem Bormstück
angebracht werden, wird abe zweckmäßig an das Formstück angeflanscht, wobei dann
die Flanschen vorteilhaft in seiner Ebene liegen. Flanschverbindungen lassen sich
wegen der hier verwendeten Schrauben schnell lösen und ermöglichen auf diese Weise
das Auswechseln des Schleißstückes ohne Ausbau des Formstückes in besonders zweckmäßiger
Weise.
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Zweckmäßig ist auch eine weitere Ausführungsform der Erfindung, gemäß
der zwischen der Schaeißeinlage und dem Prallabschnitt des Formstückes ein Raum
angeordnet ist, der gegen den Innenraum des Bormstückes abgedichtet und an ein Druckmeßgerät
angeschlossen ist. Das Druckmeßgerät läßt sich dann als Anzeigevorrichtung verwenden,
an der die Notwendigkeit des Auswechselns der Schleißanlage sichtbar wird. Sobald
nämlich die Schleißeinlage durchlöchert wird, stellt
sich in dem
Raum der gleiche Uber- oder Unterdruck ein, der auch im Innenraum des Formstückes
herrscht. Dieser Druchabfall bzw. diese Druckzunahme machen äußerlich sichtbar,
daß die Schleißeinalge ausgewechselt werden muß.
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Besonder zweckmäßig ist es auch, an dem Formstück ein abführendes
Rohrstück vorzusehen, das sich in Förderrichtung verjüngt. Durch entsprechende Einkürzung
dieses Rohrstückes läßt sich dann die Anpassung an den jeweils erforderlichen Leitungsdurch'oesser
vornehmen.
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Zum besseren Verständnis der Erfindung wird nachfolgend ein Ausführungsbeispiel
anhand der Zeichnung erläutert; es zeigen Figur 1 eine Draufsicht auf das Formstück
gemäß der Erfindung und Figur 2 einen Schnitt längs der Linie II-II der Figur 1.
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Wie sich aus einem Vergleich der Figuren 1 und 2 miteinander ergibt,
ist das allgemein mit 1 bezeichnete Formstück am Querschnitt rechteckig, besteht
also im wesentlichen aus zwei im Querschnitt die längeren Seiten des Rechteckes
bildenden Deckplatten oder -Blechen 2 und 2' sowie aus mehreren die
Schmalseiten
3 und 4 des jeweiligen Querschnittes bildenden Wandabsohniten.
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Ein gebogener Wandteil 5 beginnt bei 6 und endet bei 7 an einem Flansch
8. Das gebogene Wandteil dient zum Anschluß eines zuführenden Rohrstückes 9, das
in ausgezogenene Linien wiedergegeben ist. Der Anschluß erfolgt durch eine nach
dem Querschnitt runde Ausnehmung io, in der das teilweise eingeführte Rohrstück
9 mit einer Schweißnaht ii befestigt ist. Die gestrichelt wiedergegebenen zuführenden
Rohrstücke g t bzw.
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9 " sind in der gleichen Weise befestigt.
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Ihre Wiedergabe in der Zeichnung macht deutlich, daß die Richtungsänderung
der Rohrleitung, in die die dargestellten Teile eingebaut sind, zwischen dO Umlenkung
- Rohrstück 9 und etwa 900 Umlenkung - Rohrstück 9 - beliebig ist.
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An das gebogene Wandstück 5 schließt sich ein Prallabschnitt 24 an,
der bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel als ebene Platte ausgeführt ist. Diese
Platte hat einen umlauEenden Flansch 32 dessen dem Flansch 8 zugekehrter Abschnitt
mit diesem übereinstimmt. Bohrungen 12 fluchten daher mit Bohrungen 17 im Flansch
8,
so daß die Teile miteinander verschraubt werden können. Eine
ebenfalls umlaufende Dichtung 14 sorgt dafür, daß der im Innenraum 15 herrschende
ttber- oder Unterdruck der Rohrleitung nach außen abgedichtet ist.
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Auf ihrer Innenseite 16 trägt der Prallabschnitt eine als Blech ausgebildete
Schleißeinlage 17, die aber auch aus anderen erkstoffen bestehen kann. Sofern die
Betriebsdrücke.- in der Rohrleitung und die Eigenschaften des Fördergutes die Voraussetzungen
bieten, kann die Dchleißeinlage 17 auch durch ein Gummistück verwirklicht sein.
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Der Anschluß der Schleißeinlage erfolgt mit Hilfe von Bohrungen 18
in der Schleißeinlage 17 und Bohrungen 19 in dem Prallabschnitt 24 sowie durch Befestigungsschrauben,
die in der Figur 1 jedoch nicht wiedergegeben sind.
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Bei dem wiedergegebenen Ausführungsbeispiel ist zwischen der nach
außen gerichteten Seite 20 der Schleißeinlage 17 und der Innenseite 16 des Prallabschnittes
24 ein Hohlraum 21 gebildet, der nach außen abgedichtet ist.
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Der Hohlraum kommuniziert mit einem Man°meter
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dessen Zeiger 23 normalerweise auf der Nullmarke steht. Sofern die Schleißeinlage
17 hinreichend weit abgetragen ist, entsteht eine Verbindung zwischen dem Raum 21
und dem Innenraum 15, wodurch das Manometer 22 einen Uber- oder Unterdruck je nach
den Druckverhältnissen im Innenraum 15 anzeigt. Dadurch wirdäußerlich sichtbar,
daß die Schleißeinlage ausgewechselt werden muß.
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Der lösbare Prallabschnitt 24 endet an einem Flansch 25. Am gleichen
Flansch endet ein an das gebogene Wandstück 5 anschließender und beim dargestellten
Ausführungsbei spiel ebenfalls teilweise gekrümmter Wandungsteil 26. Der Flansch
25 stellt ein Verbindungselement für ein abführendes Rohrstück 28 dar. Dieses Rohrstück
hat ebenfalls einen Flansch 29 und ist bei dem wiedergegebenen tusführungsbeispzl
so ausgebildet, daß es sich in der durch den Pfeil 3c angedeuteten Förderrichtung
verjüngt. Die bei 31 wiedergegebene Förderleitung hat einen lichten Durchmesser,
der zwischen dem maximalen und dem minimalen Durchmesser des abführenden Rohrstückes
28 liegt. Durch Einkürzen des
Endes 31 läßt sich das abführende
Rohrstück 28 und damit das Formstück dem jeweiligen Rohrdurchmesser der Leitung
anpassen.
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Ist das pistolenförmige Formstück in eine pneumatische Förderanlage
eingebaut, so tritt die Förderluft zusammen mit dem Förder-gut aus dem zuführenden
Rohrstück 9 in den durch das gebogene Wandstück 5 vergrößerten Innenraum des Bormstückes
ein. Dieser Teil des Formstückes wir3ct/somit als Diffusor, weil er einen in Strömungsrichtung
sich allmählich erweiternden Kanal bildet, in dem die btrömung verzögert wird, so
daß sich hier die Geschwindigkeit erniedrigt. Hierbei erhöht sich der statische
Druck, so daß es zu einem abbremsen des Fördergutes kommt. Das Fördergut pralD infolgedessen
mit einer relativ geringeren Energie auf die Schleißeinlage 17 auf. Der gekrümmte
Abschnitt 27 des Wandungsteils 26 wirkt seinerseits ablenkend, weil je nach den
örtlichen Verhältnissen ein lPeil der Strömung an diesen Abschnitt zumindest streckenweise
haftet. Im ganzen ist die dynamische Belastung der Schleißeinlage 17 durch die Teile
des Fördergutes verhältnismäßig gering.
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Nach Umlenken des Förderstromes wird der statische Druck a-bgebaut,
wodurch sich die Geschwindigkeit wieder erhöht.
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Das Formstück kann auch mit mehreren zuführenden Rohrstücken verbunden
werden, was durch die gestrichelte Darstellung wiedergegeben ist.
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Patent ansprüche