DE2506005C3 - Austragvorrichtung für einen Schüttgutbunker - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Austragvorrichtung für einen Schüttgutbunker für schlechtfließendes, zu Brükkenbildung neigendes Material, insbesondere Braunkohle. Derartige Bunker werden diskontinuierlich • gefüllt, während das Material kontinuierlich oder quasi-kontinuierlich abgezogen wird, um es weiterzuverwenden. Im Falle von Braunkohle sind dem Bunker beispielsweise Mühlen nachgeschaltet, von denen der Kohlenstaub dann zur Befeuerung von Dampferzeu-. gern abgegeben wird.

Für einen ordnungsgemäßen Betrieb eines derartigen Braunkohlenkraftwerks ist es wichtig, daß das Abziehen der Kohle aus dem Bunker dosiert je narh dem Erfordernis des Dampferzeugers stattfindet. Eine solche Austragvorrichtung muß also steuerbar sein. Viele Schüttgüter, gerade auch mehr oder weniger feuchte Braunkohle, fließen aber außerordentlich schlecht Die Folge ist, daß sich bei ungünstig aufgebauten Bunkern oder Austragvorrichtungen Brücken bilden, das heißt, das Material bleibt trotz Einwirkung der Schwerkraft oberhalb der Austragvorrichtung stehen. Damit wird die Austragung verringert oder ganz unterbrochen, und die Steuerung wird gestört Wenn schließlich eine solche Brücke zusammenstürzt erfolgt eine erneute Störung der Steuerung für den Austrag, nun im umgekehrten Sinne.

Manchmal sind die Verhältnisse so ungünstig, daß die Brücken gar nicht oder nur zum Teil einstürzen. Das darüberlagernde Material übt auf diese Brücken ständig einen oft recht erheblichen Druck aus, der das Material so weit verfestigen kann, daß der Bunker schließlich stillgesetzt und von Hand durch Ausschlagen wieder freigemacht werden muß.

Eine Austragvorrichtung, bei der diesen Nachteilen entgegengewirkt werden soll, ist in der DE-AS 12 75 470 beschrieben und dargestellt. Dort ist unter einem konischen Bunkerauslauf ein um eine vertikale Achse umlaufendes, sichelartiges Austragorgan oberhalb eines Bodens angeordnet der im Zentrum der Umlaufbewegung eine Austragöffnung aufweist Über der Austrag-Öffnung, in der Mittelachse des Bunkers, befindet sich eine kegelförmige Haube, deren Durchmesser unten größer ist als der der Austragöffnung und bis zu dem sich etwa die Spitze des Austragorgans erstreckt Das in den Bunker eingesetzte Material ruht außerhalb des ίο Arbeitsbereiches des Austragorgans auf dem Boden. Das Material, das zwischen dem unteren Rand der Haube und dem Boden nach innen böscht, wird von dem Austragorgan mitgenommen. Da der Böschungswinkel von den Eigenschaften des Materials abhängt, beispielswebe dessen Feuchtigkeitsgehalt, ist im Innern der Haube eine mit einem eigenen Antrieb versehene Kratzvorrichtung untergebracht mit der der Böschungswinkel egalisiert werden soll. Der Antrieb für das Austragorgan dagegen ist unterhalb des Bunkerbodens untergebracht; auf ihn wird zur Steuerung der Austragmenge eingewirkt

Nachteile dieser bekannten Vorrichtung sind die schlechte Zugänglichkeit des Haubeninnern: Die Haube ist ja rings von Schüttgut umschlossen, so daß die Wartung oder Reparatur zu Problemen führt Ein weiterer Nachteil liegt darin, daß der Rsium unterhalb des Bunk^rbodens, wo man gern einen Gurtförderer anordnet durch den Antrieb für das Austragorgan mindestens zum Teil beansprucht wird.

Darüber hinaus ist eine solche Austragvorrichtung nur für verhältnismäßig große Bunker geeignet, weil die Haube mit den in ihr untergebrachten Einrichtungen nicht unter eine gewisse Mindestgröße gebracht werden kann.

Eine Austragvorrichtung für rieselfähige Schüttgüter, die aber im übrigen die im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 genannten Merkmale aufweist, ist aus der AT-PS 2 86 873 bekannt. Bei der bekannten Vorrichtung weist die Austragsscheibe relativ kleine Durchbrüche unmittelbar unter ringförmigen Auslauföffnungen des Bunkers auf, und die Größe dieser Durchbrüche kann mittels Blenden von außen verstellt werden, die mit umlaufen. Auch wenn die Scheibe stillsteht fällt das Gut durch die ringförmigen Auslauföffnungen und die gegebenenfalls durch die Blende verkleinerten Durchbrüche der Scheibe in einen darunter angeordneten Trichter. — Es versteht sich ohne weiteres, daß diese bekannte Vorrichtung für schlechtfließende Schüttgüter, etwa feuchte Braunkohle, ungeeignet ist.

so Ausgehend von dem Stand der Technik, der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 definiert ist, liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine derartige Vorrichtung so auszubilden, daß sie zum Austrag schlechtfließender Schüttgüter geeignet ist, wobei die Bildung der oben erörterten Brücken vermieden werden soll und ein Austrag nur bei Umlauf der Scheibe erfolgt; darüber hinaus sollen die wichtigen Teile der Vorrichtung für die Wartung gut zugänglich sein und der Raum unterhalb der Vorrichtung soll möglichst freibleiben.

Die erfindungsgemäße vorgesehene Lösung dieser Aufgabe ergibt sich aus den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruchs.
Man erkennt, daß beim Gegenstand der Erfindung die Mitte unter dem Bunkerboden frei bleibt, da der Antrieb des Austragorgans seitlich erfolgt, und daß auch die Einstellorgane für die Einregulierung der Höhe des Spaltes, durch welchen das Material tangential zu den

Austragöffnungen gefördert wird, leicht von außen zugänglich sind. Das hat den zusätzlichen Vorteil, daß eine — üblicherweise vorgesehene — Regelung nicht über die Drehzahl des Austragorgans 2U erfolgen braucht, wenn dies auch grundsätzlich möglich ist, sondern daß man auf die erwähnten Einstellorgane einwirken kann. Die Drehzahl des Austragorgans ist Jiämlich wegen der verhältnismäßig großen bewegten 'Masse nur träge verstellbar, während die Einstellorgane wesentlich schneller reagieren können.

Man kann die Anordnung auch so treffen, daß unter dem Bunkerboden ein zweiter Boden angeordnet wird und jedem eine eigene Scheibe als Austragorgan zugeordnet wird. Der obere Bunkerboden weist dann eine Vielzahl von Austragsöffnungen auf, die über den gesamten Umfang verteilt sind, während der untere nur eine oder zwei Öffnungen in Ausfluchtung mit einem darunterlaufenden Transportband besitzt Die Dosierung erfolgt dabei durch die obere Scheibe, während die untere als Zwischenförderorgan dient Der Antrieb beider Scheiben erfolgt jedoch gemeinsam, wobei der 'Antriebsmotor am Umfang der unteren Scheibe angreifen wird.

Es sei darauf hingewiesen, daß Teilmerkmale der die Erfindung kennzeichnenden Kombination sich auch bei sogenannten Zellenrad-Zumeßvorrichtungen finden, wie sie etwa in der US-PS 19 66 326 beschrieben sind. Andere Teilmerkmale wiederum sind an sich aus der US-PS 22 80 166 bekannt

Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachstehend unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert

F i g. 1 zeigt schematisiert einen Axialschnitt durch eine Vorrichtung gemäß der Erfindung,

F i g. 2 stellt eine Draufsicht nach der Schnittlinie H-II von F i g. 1 teilweise dar,
F i g. 3 ist ein Schnitt nach Linie III-III der F i g. 1, F i g. 4 zeigt in ähnlicher Darstellung wie F i g. 1 einen Schnitt durch eine Vorrichtung gemäß der Erfindung in einer zweiten Ausführungsform, während

Fig.5 den oberen Abschnitt der Vorrichtung in alternativer Ausgestaltung darstellt.

Gemäß F i g. 1 ruht der konische Bunkerauslauf 10 über Pratzen 12 oder dergleichen auf einem (nicht weiter dargestellten) Gerüst 14. Man erkennt nach innen einspringende Kanten 16 oberhalb des eigentlichen Auslaufs, die dazu dienen, den Randbereich im Auslauf etwas von dem Gewicht des im Bunker gespeicherten Schüttguts zu entlasten. In den sich nach unten anschließenden konischen Abschnitt 18 sind weiter unten näher erläuterte Abdeckungen 20 und Leitanordnungen 22 eingebaut, vorzugsweise eingeschweißt.

Die Unterkante 24 des Abschnitts 18 stößt ajf den Außenring 26 des Austragorgans 28, das an dieser Stelle gegebenenfalls einen hochstehenden Flansch 29 aufweisen kann, um so eine Labyrinthdichtung auszubilden.

Das Austragorgan 28 ist eine im wesentlichen ebene Scheibe mit zahlreichen Durchbrüchen 30, zwischen denen nur schmale Stege 32 stehen. Die Form der Durchbrüche ist so gewählt, daß die Kanten der Stege beim Umlauf der Scheibe am äußeren Rande etwas mehr Material in tangentialer Richtung fördern als weiter innen entsprechend der konischen Gestalt des Bunkers oder des Bunkerauslaufs. Denn da man ja ein möglichst gleichmäßiges Absinken des Schüttgutpegels im Bunker über den gesamten Querschnitt erzielen will — unterschiedliche Geschwindigkeiten beinhalten so-

gleich die Gefahr der Brückenbildung —, muß am Außenumfang mehr Material ausgetragen werden als nahe der Mitte. Die Krümmung der Stegkonturen ist entsprechend ausgelegt

Unterhalb des Austragorgans 28 befindet sich der Bunkerboden 48, auf dem die Scheibe mit Nocken 38 aufruht Diese Nocken sind so an der Unterseite der Scheibe 28 befestigt (vorzugsweise angeschweißt), daß der Boden sukzessive von den Nocken »freigefegt« wird und sich kein Schlamm oder eine andere festhaftende Materialskruste ansetzen kann.

Die Scheibe ist zentrisch auf einem massiven Zapfen 36 gelagert, der mit der Bodentragkonstruktion (Traversen 34) verschweißt ist und gegen die umlaufenden Teile des Austragorgans zum Schutz der Wälzlager für das Austragorgan abgedichtet ist Die Lagerung der Scheibe erfolgt mittels deren Nabe 40, die über dem Zapfen 36 sitzt und außen schneckenartige Fortsätze 42 und/oder Kegel 44 mit oder ohne Flügel 46 aufweist Die Gestaltung der Nabe und der mit ihr verbundenen Elemente hängt ab von der Art des Schüttguts. Die Schnecken oder Flügel fördern, wenn sie mit der Nabe gemeinsam umlaufen, Material nach unten bzw. nach außen. Damit wird zwar einerseits das Material gelockert und einem Verbacken entgegengewirkt doch kann die Wirkung auch zu groß sein, so daß das Schüttgut außerhalb des Wirkungsbereichs dieser Elemente langsamer fließt und dann die Gefahr der Brückenbildung im Randbereich entsteht

Wenn einmal die Art des zu fördernden Materials festliegt — beispielsweise Braunkohle oder Zement — ist es für den Fachmann leicht, anhand weniger Versuche die bestgeeignete Gestaltung der Nabe zu bestimmen. Bei Braunkohle hat es sich beispielsweise als besonders zweckmäßig erwiesen, einen mit schneckenartigen Fortsätzen versehenen Kegel auf der Oberseite der Nabe anzuordnen und zwischen Nabe und Kegel ein Untersetzungsgetriebe vorzusehen, so daß der Kegel erheblich langsamer rotiert als die Nabe mit der Scheibe.

Der Bunkerboden 48 besitzt in diesem Ausführungsbeispiel nur zwei Austragsöffnungen 50, die im wesentlichen kreissektorförmig gestaltet sind und einander diametral gegenüberliegen. Außerhalb der Öffnungen 50 sowie in der Mitte ist der Boden 48 von den Traversen 34 abgestützt, die ihrerseits auf einer (nicht gezeigten) Gerüstkonstruktion ruhen. Unterhalb der Öffnungen 50 läuft das obere Trum eines Förderbandes 52, das im Bereich der Austragöffnungen von einer Mehrzahl von Rollen 54 abgestützt ist; der Aufbau des Förderbandes selbst bildet keinen Teil der vorliegenden Erfindung.

Der gesamte Antrieb erfolgt am äußeren Umfang der Scheibe, die zu diesem Zweck eine Stirnradverzahnung aufweist. Ein Getriebemotor 60 treibt über ein Untersetzungsgetriebe 62 ein Ritzel 64, das mit der Verzahnung 61 kämmt. Die Drehzahl des Motors 60 ist derart wählbar, daß eine gewünschte Schüttgutmenge bei einer etwa mittigen Stellung der noch zu beschreibenden Einstellorgane ausgetragen wird. Die Feinregelung erfolgt dann mittels dieser Einstellorgane. F i g. 3 läßt den Aufbau dieser Einstellorgane erkennen. DieÄbdeckungen2Ö sind hohl und haben im wesentlichen die Form eines Satteldaches. Die Kante 70, unter der die Scheibe 28 zuerst durchläuft (Pfeil 66), schließt nicht bündig mit der Scheibenoberfläche 28 ab, sondern läßt einen verhältnismäßig großen Spalt (Abstand A) frei, während die (in Umlaufrichtung) hintere Kante 72 bis

auf die Scheibe herunterreicht. Innerhalb der Abdekkung ist ein Schieber 74 unmittelbar hinter der Kante 70 angeordnet, der sich radial über die gesamte Tiefe der Abdeckung erstreckt und höhenverstellbar ist. Im Ausführungsbeispiel ist zu diesem Zweck der Schieber 74 an den freien Endtn eines Hebels 76 angeordnet, der seinerseits mit einer Welle 78 verbunden ist. Diese Welle erstreckt sich parallel zur Kante 70 nahe der hinteren Kante 72 und durchstößt die Wandung des Bunkerauslaufs. Ein Verschwenken der Welle 78 hebt oder senkt den Schieber 74 und vergrößert oder verkleinert damit den Abstand A zwischen der Scheibe 28 und der Unterkante des Schiebers 70. Je größer der Spalt ist, desto mehr Material wird von der Vorrichtung beim Umlauf der Scheibe mit konstanter Drehzahl ausgetragen. Es versteht sich, daß man den Schieber bei anderer Konstruktion auch linearbeweglich ausbilden könnte. In jedem Falle ist sein Antrieb (Motoren 80 in F i g. 1) an ein Steuer- oder Regelsystem angeschlossen, mittels dem die Stellung des Schiebers an die Erfordernisse der nachgeschalteten Anlagenteile anpaßbar ist

Die Leitanordnungen 22 sind ähnlich wie die Abdeckungen 2ß aufgebaut, enthalten jedoch keine Schieber. Gegebenenfalls brauchen sie nicht bis zu der Nabe des Austragorgans zu reichen. Sie dienen dazu, den Fluß des Schüttguts zu vergleichmäßigen. Die Dachschräge der Abdeckungen 20 und der Leitanordnungen 22 ist so zu wählen, daß der Winkel gegen die Horizontale größer ist als der Böschungswinkel des im Bunker befindlichen Materials, damit sich keine Brücken über dessen Teile bilden können. Im allgemeinen genügt selbst für schwierige Fälle (nasser Braunkohlenstaub) ein Winkel von etwa 70°.

Bei der Vorrichtung nach Fig.4 sind anstelle von zwei Austragöffnungsabdeckungen und Leitanordnungen, wie in F i g. 1 bis 3, von jedem dieser Elemente sechs vorgesehen, die gleichmäßig um den Umfang des Austragsorgans herum angeordnet sind. Dadurch wird die Fläche, auf der Material abgezogen wird, verdreifacht und damit die Belastung des Austragorgans vergleichmäßigt Unterhalb des Bunkerbodens befindet sich ein weiterer Zwischenboden 82, der nur eine oder zwei Austragöffnungen aufweist Das Austragorgan ist als Doppelscheibe 84-84' ausgebildet, die einen gemeinsamen Antrieb am äußeren Umfang der unteren Scheibe 84 aufweist Während die obere Anordnung das Material dosiert auf den Zwischenboden 82 fördert, wird es von dort mittels der Scheibe 84' endgültig ausgetragen. Um mit Sicherheit zu erreichen, daß sich auch am äußersten Umfang des Bunkerauslaufs kein Material festsetzt, trägt die obere Scheibe 84 dicht innerhalb des Bunkerauslaufs Fortsätze 86, die an der Auslaufwandung entlanglaufen; die Abdeckungen und Leitanordnungen weisen entsprechende Ausschnitte 88 auf, durch die die Fortsätze 86 hindurchlaufen.

F i g. 5 schließlich zeigt eine alternative Ausgestaltung im oberen Abschnitt der Austragvorrichtung, wobei die Darstellung den Teil der Vorrichtung oberhalb der Abdeckungen 20 umfaßt; im übrigen kann die Gestaltung der Ausführungsform nach F i g. 1 oder 4 entsprechen.

Die Nabe 40 ist weit nach oben verlängert bis jenseits der Kante 16 und oberhalb dieser Kante ist in den Bunkerauslauf 10 feststehend ein Blechkonus 100 eingebaut; der Einbau erfolgt beispielsweise durch drei Stützen 102, die gleichmäßig um den Umfang verteilt den Konus mit der Bunkerauslaufwandung verbinden. Innerhalb des Konus 100 befindet sich eine Lagerplatte 104 mit einer zentrischen öffnung, in der ein Lagerzapfen 106 der Nabe 40 gelagert ist und mit um den Umfang gleichmäßig verteilt angeordneten Lagern 108 für Ritzel 110. In der Zeichnung sind je zwei Lager 108 und Ritzel 110 erkennbar. Alle Ritzel kämmen mit einem Zapfenritzel 112, das auf die Nabe 40 aufgekeilt oder in anderer Weise mit dieser verbunden ist Auf der Nabe 40 befindet sich ferner eine Schulter 114, die als Stirnlager für ein Hilfsorgan 116 dient. Dieses Hilfsorgan hat die Form einer teilkonischen Hülse mit einem Innenzahnkranz 118 am oberen freien Ende und mit Flügel 118, die gleichmäßig um den Umfang verteilt am unteren Ende sitzen und radial sich von der unteren Kante 120 des Konus 100 bis zur unteren Kante 16 des Bunkerauslaufs 10 erstrecken 17. In Radialrichtung kann ein Stützlager 122 zwischen der Hülse 116 und der Nabe 40 vorgesehen sein. _

Es wird demgemäß ein Planetengetriebe zwischen der Nabe 40 und der Hülse 116 vorgesehen, mit dessen Hilfe die letztere und mit ihr zusammen die Flügel 118 zum Umlauf angetrieben werden, und zwar mit einer wesentlich niedrigeren Drehzahl als der Drehzahl der Nabe 40. Das Materia! in dem Spalt zwischen Bunkerauslauf 10 und Konus 100, welches etwa die Tendenz haben sollte, sich an der Engstelle zwischen der Kante 120 und der Kante 16 zu einer Brücke aufzustauen, wird dadurch kontinuierlich durch den Umlauf der Flügel 118 abgetragen und gelangt dann nach unten zum eigentlichen Austragorgan 28.

Die dem Material zugekehrten Flächen der Abdekkungen 20, 22 und des Konus 100 können mit einem glatten Material, beispielsweise Kunststoff, beschichtet sein 125, um den Reibungskoeffizienten zu verringern.

Hierzu 5 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Austragvorrichtung an einem Schüttgutbunker mit einer die untere Öffnung des Bunkerauslaufs überspannenden, zentrisch gelagerten, am Außenumfang zum Umlauf angetriebenen und mit Durchbrüchen versehenen Austragsscheibe, mit einer von außen betätigbaren Einstelleinrichtung zum Verändern des Austrags pro Scheibenumlauf und mit oberhalb der Austragsscheibe im Bunkerauslauf stationär angeordneten, bis zur Austragsscheibe reichenden Einbauten, dadurch gekennzeichnet, daß die Austragsscheibe (28) von Stegen (32) begrenzt großflächige Durchbrüche (30) aufweist, daß unter der Austragsscheibe (28) ein stationärer Bunkerboden (48) mit Austragsöffnungen (50) vorgesehen ist, die vertikal unter den als radial sich erstreckenden Abdeckungen (20) für die Austragsöffnungen (50) ausgebildeten Einbauten angeordnet sind, wobei die Abdeckungen (20) mit einer Unterkante (72), die beim Umlauf der Austragsscheibe (28) von dieser zuletzt passiert wird, bis auf die Austragsscheibe (28) reicht, während eine weitere Unterkante (70) der Abdeckungen (20), die von der Austragsscheibe (28) beim Umlauf zuerst passiert wird, zu der Austragsscheibe (28) einen festen Abstand ^aufweist, dessen Größe durch die Einstelleinrichtung einstellbar ist