DE2509610C2 - Aggregat zum Herstellen einer Suspension - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Aggregat zum Herstellen einer Suspension gemäß dem Gattungsteil des Patentanspruchs.

Bei einem aus der US-PS 22 80 944 bekannten Aggregat dieser Gattung dient die Wasserwanne als Asche- und Schlackensammler für eine Feuerungsanlage. Die Feststoffe werden hier gegen eine mit Öffnungen versehene Prallwand geschleudert und dabei zerkleinert. Partikel mit entsprechender Korngröße treten direkt durch die Öffnungen der Prallwand hindurch. Der unterhalb der Prallwand angeordnete Brecher dient dazu, diejenigen Brocken zu vermählen, die an der Prallwand nicht zerkleinert werden können. Bei dem bekannten Aggregat ist für gewisse Anwendungsfälle, wie namentlich die hydraulische Kohleförderung, die Durchsatzleistung unbefriedigend. Außerdem unterliegt es dem Zufall, welche Feststoffmengen einerseits durch die Prallwand und andererseits durch den Brecher hindurchtreten, so daß keine Suspension konstanter Konzentration erzeugt werden kann.

Ein bei der hydraulischen Kohleförderung verwendetes System zum Herstellen einer Suspension ist aus der DE-OS 23 51 884 bekannt. Es enthält einen Suspensionsbehälter mit einer Vielzahl von Trennwänden zur Steuerung einer Wasserströmung, die die aus einem Quetscher in den Behälter fallende Kohle zu einer Pumpe fördert. Hier besteht ein Problem darin, daß die Kohle richtig bemessen sein muß, bevor sie in den Behälter fällt. Die richtige Bemessung erfordert eine vom Behälter gesonderte Brechereinheit und zwei zugehörige Förderer. Hierfür steht aber im Bergwerk häufig nicht genügend Raum zur Verfugung. Außerdem ist die Umgebung der Brechereinheit Staub und Lärm ausgesetzt.

Aus der US-PS 16 20 838 ist ferner eine Vorrichtung zum Brechen von Kohle bekannt, bei der in der Mitte eines vertikal länglichen Behälters ein Paar von Brechwalzen in einem Abstand von den seitlichen Wandungen des Behälters angeordnet ist. In dem Behälter befindet sich bis oberhalb der Walzen Wasser, das die Aufgabe hat, eine Beschädigung der aus einer beträchtlichen Höhe herabfallenden Kohle zu verhindern. Ferner befindet sich innerhalb des Behälters oberhalb der Walzen ein sich bis zum Walzenspalt verjüngendes besonderes Zuführgehäuse für die Kohle. Der Behälterboden ist doppelt geneigt, um eine Bodenmulde zu bilden, aus der die zerkleinerte Kohle mittels eines Schrägaufzugs aus dem Behälter hinausbefördert wird. Diese bekannte Zerkleinerungsvorrichtung ist sehr sperrig und in der Praxis lediglich zur Endbearbeitung der Kohle übertage verwendbar. Außerdem ist nur ein relativ geringer Durchsatz möglich.

Aus der (Zusatz-) FR-PS 38 589 ist es an sich bekannt, bei einem Kohlebrecher eine Vielzahl von halbzylindrisehen, im Querschnitt trapezförmig ausgebildeten äußeren feststehenden Zähnen zwischen einer Vielzahl von verteilten Umfangszähnen anzuordnen und an einem Behälter zu befestigen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Aggregat zum Herstellen einer Suspension zu schaffen, das eine höhere Durchsatzleistung hat als vergleichbare bekannte Aggregate.

Diese Aufgabe wird durch das im Patentanspruch gekennzeichnete Aggregat gelöst.

Neben der Steigerung der Durchsatzleistung hat die Erfindung auch den bei der Kohleförderurg wichtigen Vorteil, daß eine Suspension konstanter Konzentration erzeugt werden kann. Da die Brechereinheit unter Wasser arbeitet, tritt auch keine Belastung durch Staub und Lärm auf.

An einem Ausführungsbeispiel wird die Erfindung näher erläutert. In der Zeichnung zeigt

Fig. 1 eine Draufsicht auf das im wesentlichen aus Wanne und Brecher bestehende Aggregat;

F i g. 2 einen Schnitt durch F i g. 1 längs der Ebene 2-2; und

F i g. 3 einen Schnitt durch F i g. 2 längs der Ebene 3-3.

Gemäß F i g. 1 und 2 enthält der durch die Wanne 10

gebildete Suspensionsbehälter Seitenwände 1 la, 11 b, eine niedrige Endwand 12 und eine tiefe Endwand 13. Der Boden wird aus einer abgeschrägten Seitenwand 15 und einem abfallenden Boden 16 gebildet. Eine Vielzahl von Prallblechen 17 ist zwischen den Seitenwänden 11a und Wb verteilt und hat eine ausreichende Tiefe unter dem normalen Betriebswasserpegel der Wanne. Ein Wassereinlaß 20 ist an der niedrigen Endwand 12 angebracht und weist eine öffnung 21 (vgl. Fig.2) auf, die dem Wasser ein Strömen in einen Kanal 22 und aus einem Schlitz 23 heraus in Richtung des Pfeils 24 gestattet.

Dreieckige Keile 25 sorgen für konstruktive Festigkeit der Endwand 12. Eine Wasserpegelabfühlanordnung 27 ist in einer öffnung 28 angebracht und besteht im wesentlichen aus einem an der öffnung 28 angebrachten Krümmer 29. Ein T-Stück 30 ist am Ende des Krümmers 29 angebracht und weist ein kurzes senkrecht verlaufendes Mittelteil 31 auf, in dem ein Wasserfühler 32 eingebaut ist. Ein zweiter senkrecht verlaufender Abschnitt 33 ist an das T-Stück 30 angebaut und erstreckt sich über die Wasserlinie. Am unteren Ende der Wanne 10 sind zwei Brechwalzen 35 und 36 gelagert. Jede Walze weist einen zylindrisch ausgebildeten Mantel 37 bzw. 38 auf, der sich über die Länge der Walzen erstreckt und an der Endwand 13 befestigt ist. Ein Auslaß 40 ist axial mit dem Spalt zwischen den Walzen 35 und 36 ausgefluchtet, und steht mit einem Rohr 41 in Verbindung, das mittels eines Flansches 42 am Pumpeneinlaß 43 befestigt ist.

Aus Fig. 1 ist ersichtlich, daß jede Walze 35 und 36

über Wellen 45 bzw. 46 in Lagern 47 bzw. 48 gelagert ist. Dichtungen 49 bzw. 50 verhindern einen Austritt des in der Wanne 10 befindlichen Wassers. Ein Motor 44 ist über einen Antriebsausgang, etwa ein Kettenzahnrad 51 mittels einer Kette 53 an ein zweites Kettenzahnrad 52 angeschlossen. Das Kettenzahnrad 52 ist axial an der Welle 45 befestigt Ein zweiter Motor 54 ist entsprechend über ein Kettenantriebszahnrad 51 mittels einer Kette 53 an ein zweites Kettenzahnrad 52 an der Welle 46 angeschlossen, die am Kettenzahnrad 52 axial befestigt ist Als Motor können hydraulische oder elektrische Motoren verwendet werden. Es kann auch ein einziger Motor über Riemen, Ketten oder ein Getriebe (direkt oder indirekt) zur unsynchronisierten Drehung der Walzen 35 oder 36 an die Wellen 45 und 46 angeschlossen werden. Um die Walzen 35 und 36 synchron zu drehen, kann man einen Zwangsantrieb mit Zahnrädern oder einer Kette zwischen den Wellen 45 und 46 verwenden.

In F i g. 2 und 3 ist die Auslegung der festen Zähne 55 am besten zu sehen. Eine Vielzahl dieser Zähne 55 mit einer geformten Oberfläche, die der durch die sich drehenden Zähne 56 erzeugten Bahn entspricht, hat allgemein die Form eines Halbkreises und ist zwischen den sich drehenden Zähnen 56 befestigt, die am Umfang der Walzen 35 oder 36 befestigt sind. Beiden Walzen 35 und 36 ist ein Satz feststehender Zähne 55 zugeordnet. Es ist auch zu beachten, daß die Zähne 56 unter diesen Bedingungen in einer Linie liegen müssen, d. h. in die gleiche Ebene fallen, die senkrecht zur Drehachse der Waken liegt. Die Zähne 56 auf der Walze 35 müssen zwischen die Zähne 56 auf der Walze 36 passen. Falls die Walzen unmittelbar synchronisiert sind, können die Zähne ineinandergreifen. Unter diesen Bedingungen könnten statt der dargestellten Ausführungsform mit acht über den Umfang verteilten Zähnen jeweils vier Zähne, jedoch doppelt so viel Umfangsreihen von Zähnen je Walze vorgesehen werden. Die Enden 60 und 61 der festen Zähne 55 am Mantel 38 sind so ausgelegt, daß sie mit dem Boden 16 und mit dem Boden des Rohres 41 so fluchten, daß das Material unmittelbar entlang dem Boden 16 und in den Walzenspalt in der durch die Pfeile 62 und 63 dargestellten Weise strömen kann. Die mit 65 bezeichnete Kohle fällt von dem Band 66 eines über der Wanne 10 angebrachten Förderers 64 in Richtung der Pfeile 67 in die Wanne 10.

Das Aggregat arbeitet in der folgenden Weise: Durch den Wassereinlaß 20 strömendes Wasser tritt in die Öffnung 21 und in den Kanal 22 ein, strömt aus dem Schlitz 23 in Richtung des Pfeils 24 und füllt die Wanne 10 bis zu der bezeichneten Wasserlinie 26. Da die eintretende Wassermenge sehr groß ist, sind die Prallbleche 17 entlang der Oberseite der Wasserlinie 26 vorgesehen, die die Wasserbewegung verlangsamen und dadurch die Wellenwirkung an der Wasserlinie vermindern. Der Wasserpegel wird kontinuierlich durch Wasser gesteuert, das in die öffnung 28 eintritt und den senkrechten Mittelteil 31 zum Wasserfühler 32 strömt, der von üblicher Bauart sein kann. Der Wasserfühler 32 steuert die in das Rohr 20 eintretende Wassermenge durch ein (nicht dargestelltes) Ventil. Das von dem Förderer 64 in die Wanne fallende Produkt wird von dem durch den Schlitz 23 in Richtung des Pfeils 24 eintretenden Wasser entlang dem Wannenboden bewegt.

Die Motoren 44 und 54 drehen die Kettenzahnräder 51, die über die Ketten 53 die Kettenzahnräder 52 antreiben, wodurch die Wellen 45 bzw. 46 gedreht werden. Dies bewirkt eine Drehung der Brechwalzen 35, 36 in Richtung der in F i g. 2 dargestellten Pfeile. Während sich die Walzen 35, 36 drehen, gelangt das durch die Wasserbewegung entlang dem Behälterboden strömende Produkt zwischen die Zähne 56 der Brecherwalzcn 35 and 36, wo es auf eine vorgegebene Größe zerkleinert und in Richtung des Pfeils 63 in den Pumpeneinlaß 43 getrieben wird. Um die Walzen herum verbleibendes Produkt wird durch die feststehenden Zähne 55 zerkleinert. Das gesamte Material wandert dann durch die Bewegung des Wassers in die Leitung entlang dem Pfeil 63. Da beide Walzen 35 und 36 feststehende Zähne 55 aufweisen, kann kein hinter die Walzen gelangendes Material ein Klemmen oder andere mechanische Probleme bewirken. Der von den Zähnen 55 am Ende 60 gebildete Einlaß zum Brecher bildet für die Brechereinheit eine Einlaßrampe. Bei Beobachtung des Betriebs ist zu sehen, daß die Brechereinheit nicht nur das Material kalibriert, sondern auch mit der Bewegung des aus dem Schlitz 23 austretenden Wassers und mit der durch die Pumpe bedingten Bewegung dadurch zusammenwirkt, daß sie das Produkt in Richtung zur Pumpe weitertreibt Somit sorgen die Walzen nicht nur für eine Kalibrierung der Kohle, sondern sie erzeugen auch eine Bewegung des Produkts in den Einlaß der Pumpe.

Die obere Walze 35 befindet sich unter der Wasserlinie 26 der Wanne 10, damit möglichst wenig Staub und Lärm entstehen.

Offensichtlich kann die Brechereinheit aber unabhängig davon arbeiten, ob die Walze 35 ganz untergetaucht ist oder nicht. Es ist ferner zu beachten, daß die Walzen aufgrund ihrer axialen Positionierung in Verbindung mit der Wanne eine minimale Höhe aufweisen.

Das beschriebene Aggregat arbeitet also nicht nur mit weniger Staub und Lärm als bisherige Systeme, sondern die Brechereinheit wirkt in der Weise mit, daß sie das Produkt durch die Wanne und in den Pumpeneinlaß treibt. Offensichtlich könnten auch andere Anordnungen von Brechereinheiten verwendet werden, z. ß. vier statt zwei Walzen oder andere Zähneanordnungen in Abhängigkeit davon, ob die Walzen, wie dargestellt, unabhängig oder über Zahnräder synchron miteinander angetrieben werden. Ferner könnte eine beliebige andere Sumpfanordnung statt der dargestellten Wanne 10 verwendet werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Aggregat zum Herstellen einer Suspension aus zerkleinerten Feststoffen und Wasser, mit einer wassergefüllten Wanne, deren Boden von einer Stirnwand zu einer Endwand hin geneigt ist, wobei die zu zerkleinernden Feststoffe von oben her in die Wanne aufgegeben, das die Wanne bodennah durchströmende Wasser durch die Stirnwand eingespeist und die Suspension durch einen bodennahen, zu einer Pumpe führenden Auslaß in der Endwand abgeleitet werden, und mit einem am Auslaß angeordneten Zweiwalzenbrecher, dessen mit Zähnen besetzte Brechwalzen gegenläufig angetrieben sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Brecher derart angeordnet ist, daß sein Walzenspalt mit dem unmittelbar dahinter befindlichen Auslaß (40) fluchtet und der Wannenboden unmittelbar in den Walzenspalt ausmündet, und daß die Brech walzen (35, 36) auf ihren dem Walzenspalt abgewandten Seiten von halbzylindrischen, wanner.festen Mänteln (37, 38) umgeben sind, die bogenförmige, zwischen die Brechwalzenzähne (56) eingreifende Zähne (55) tragen.