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Verfahren zum Anfahren von luftgesteuerten Naßsetzmaschinen und Vorrichtung
zur Durchführung des Verfahrens.
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Die Erfindun$ betrifft ein Verfahren zum Anfahren von Setzmaschinen
für die Äufbereitung von Mineralien, insbesondere von Sohle, wobei die Setzmaschine
einen flüssigkeitsgefüllten Arbeitsraum und im Arbeitsraum angeordnete nach unten
offene Arbeitskammern aufweist, in die während der Betriebsphase über Aus- und Einlaßventile
intermittierend Iiuft geleitet wird, die eine Pulsation der Arbeitsflüssigkeit zwischen
einem oberen und unteren Niveauspiegel im Arbeitsraum hervorruft. Die Erfindung
betrifft ferner eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.
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Beim Anfahren luftgesteuerter Setzmaschinen der eingangs genannten
Bauart besteht das Problem, daß aus den nach unten offenen Arbeitskanimern, die
während der Stillstandzeiten
der Maschine mit der Arbeitsflüssigkeit
gefüllt sind, beim Einleiten des pulsierenden Luftstromes in die Kammern, die Arbeitsflüssigkeit
schwallartig aus den Kammern verdrängt wird und zusammen mit dem normalen Wasserfluß
aus Aufgabe-und Unterwasser den oberen zulässigen Niveauspiegel im Arbeitsraum erheblich
überschreitet, so daß die der Setzmaschine nachfolgenden Einrichtungen wie beispielsweise
Rinnen, Siebe, Holzabscheider etc. flutartig überspült werden und die sichere Trennung
des aus der Setzmaschine abgezogenen Feingutes beispielsweise in Reinkohle und Verunreinigungen
nicht mehr gewährleistet ist.
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Es sind Setzmaschinen bekannt, bei denen eine Uberspülung der nachfolgenden
Einrichtungen dadurch vermieden wird, daß der Anfahrvorgang durch einen langsamen,
über ein Zeitschaltwerk einstellbaren Druckanstieg im Windkessel in der Weise erfolgt,
daß die bei Betriebsunterbrechungen offenstehenden Ausblaseöffnungen des Kessels
langsam geschlossen werden, wobei der pulsierende Luftstrom gleichzeitig in die
Arbeitskammern geleitet wird. Die zusätzlich zu verdrängenden Wassermassen werden
während dieser Zeit dem normalen Wasserfluß aus Aufgabe- und Unterwasser zugeführt
und erhöhen damit über einen längeren Zeitraum die abzuführende Wassermenge.
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Nach einer anderen bekannten Bauart wird eine Uberspülung der der
Setzmaschinen nachfolgenden Einrichtung dadurch vermieden, daß über ein der Setzmaschinen
nachgeschaltetes Bypaßsystem die während des Anfahrvorganges zusätzlich zu verdrängenden
Wassermassen abgezogen werden. Die Abzugsventile des Bypaßsystems müssen hierbei
zeitverzögert zur Impulsgabe an die Arbeitsventile geöffnet werden. Dies erfordert
einen erhöhten regeltechnischen Aufwand beim Anfahren der Maschine.
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Diese bekannten Verfahren zum Anfahren von luftgesteuerten Naßsetzmaschinen
sind zwar technisch beherrschbar, wenn die Zugabe des aus den Arbeitskammern verdrängten
Wassers zu dem normalen Aufgabe- und Unterwasser über eine genügend lange Zeit erfolgt.
Diese Zeit steht jedoch nicht immer zur Verfügung, um die Setzmaschine in den normalen
Arbeitsrhythmus zu bringen, besonders dann nicht, wenn die Wege der Kohle vom Bunker
bis zur Maschine sehr kurz sind.
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Aufgabe der Erfindung ist es, die luftgesteuerten Naßsetznaschingn
bekannter Bauart, insbesondere Setzmaschinen mit Arbeitskaxaorn, di. während der
Betriebgphase iit einet Iaiftpolster gefüllt sind, dahingehend zu verbessern,
daß
beim Anfahren dieser Maschine nur der normale Wasserfluß aus Aufgabe- und Unterwasser
über die nachfolgenden Einrichtungen geführt wird, wobei auf aufwendige Bypaßsysteme
und andere regeltechnische Einrichtungen verzichtet werden kann. Weiterhin ist es
Aufgabe der Erfindung, die Setzmaschine sofort nach dem Anfahren auf den normalen
Arbeitsrhythmus zu bringen, so daß sie auch dort eingesetzt werden kann, wo aufgrund
räumlicher Bedingungen die Wege der Kohle von den Bunkern bis zur Maschine sehr
kurz sind.
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Die Aufgabe wird dadurch gelöst, daß vor dem Anfahren der Setzmaschine
die Arbeitskammern mit Verdrängungsluft konstanten Druckes gefüllt werden, und diese
Luft beim Anfahren der Setzmaschine über die Außlaßtentile aus den Arbeitskammern
durch die Arbeitsflüssigkeit ausgestoßen wird, bevor der pulsierende Luftstrom in
die Arbeitskammer geleitet wird. Hierdurch wird erreicht, daß im Augenblick des
Anfahrens der Setzmaschine aus den Arbeitskammern die Luft entweicht und die irbeitsflüssigkeit
von unten in die Kammern strömt, so daß der Spiegel der Arbeitsflüssigkeit auf ein
unteres Niveau abgesenkt wird. Der dann in die Kammern geleitete pulsierende Luftstrom
kann die
Arbeitsflüssigkeit und das beim Anfahren der Maschine zugleich
zugeführte Aufgabe- und Unterwasser nur bis zu einem oberen zulässigen Niveauspiegel
pulsen, welcher wenig über dem normalen Arbeitsniveau, in der Regel jedoch darunter
liegen wird, so daß in der Anfahrphase zusätzlich zu verdrängende Wassermassen von
der Setzmaschine nicht abgeleitet zu werden brauchen. Hierdurch wird in einfacher
Weise vermieden, daß die der Maschine nachgeschalteten Rinnen, Siebe, Holzabscheider
etc. von zusätzlichen Wassermassen überspült werden. Weiterhin werden Bypaßsysteme
und andere regeltechnische Einrichtungen eingespart, mit denen diese zusätzlichen
Wassermassen bisher technisch beherrscht werden mußten.
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Ein weiterer Vorteil dieser erfindungsgemäßen MaBnahme liegt darin,
daß die Setzmaschine während des Anfahrens sofort auf den normalen Arbeitsrhythmus
gebracht wirdu, d. h. die Frequenz und die Amplitude der pulsierenden Bewegung der
Arbeitsflüssigkeit kann unmittelbar auf die aufzubereitenden Mineralgemische und
damit auf die Aufgabeverhältnisse eingestellt werden, so daß bereits beim Anfahren
ein scharfer Trennschnitt zwischen beispielsweise Kohle und Berge erreicht wird.
Auch kann durch diese erfindungsgemäße
Maßnahme die Setzmaschine
unmittelbar hinter den Kohlebunkern angeordnet werden, da die aufzubereitende Rohwaschkohle
dann direkt beim Anfahren der Setzmaschine zugeführt werden kann.
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In Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß in die Arbeitskammern
kontinuierlich Verdrängungsluft geleitet wird. Durch diese Maßnahme wird verhindert,
daß beim Anfahren der Setzmaschine die in den Arbeitskammern befindliche Arbeitsflüssigkeit
impulsartig durch die Arbeitsluft in den Arbeitsraum gedrückt wird und eventuell
von der Setzmaschine schwallartig abfließt, sondern es wird erreicht, daß die in
den Arbeitskammern befindliche Arbeitsflüssigkeit über einen längeren Zeitabschnitt
in den Arbeitsraum zurückgedrückt wird und diese Flüssigkeitsmengen kontinuxrlich
und sicher beherrschbar aus der Setzmaschine abfließen können.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß der Luftdruck
in den Arbeitskammern der Druckhöhe des unteren Flüssigkeitsniveauspiegels im Arbeitsraum
entspricht. Hierdurch wird erreicht, daß im Anfahrzeitpunkt durch Offnen der Auslaßventile
der untere Niveauspiegel
der Arbeitsflüssigkeit sicher eingestellt
wird, so daß beim Start der Ventilsteuerung für den pulsierenden Luftstrom die vorbestimmten
Bedingungen für eine Pulsation der Arbeitsflüssigkeit zwischen einem unteren und
oberen Niveauspiegel eingehalten werden können. Hierdurch braucht dem Arbeitsraum
weder zusätzliche Arbeitsflüssigkeit zugeleitet noch überflüssiges Verdrängungswasser
langsam abgebaut werden, so daß die fließende Grundlast bereits beim Anfahren der
Maschine erreicht ist. Zweckmäßigerweise wird der Luftdruck oder das Niveau in den
Arbeitskammern durch eine Sonde abgetastet. Hierdurch kann beim Anfahren der untere
Flüssigkeitsniveauspiegel genau eingestellt werden.
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In bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß das
Volumen der in die Arbeitskammern eingeleiteten Verdrangungsluft auf etwa 5 bis
15 *, vorzugsweise auf 10 %, des Volumens des pulsierenden Luftstromes eingestellt
ist. Auf diese Weise kann während der gesamten Betriebsphase der Setzmaschine ein
geringer zusätzlicher Luftstrom mit konstantem Druck kontinuierlich in die Arbeitskammern
geleitet werden, der von dem pulsierenden Luftstrom überlagert wird. Dieser zusätzliche
geringe
Luftstrom wird beim Offnen der Auslaßventile abgebaut, ohne
die Arbeitsweise und das Aufbereitungsergebnis zu beeinträchtigen. Wenn die Setzmaschine
durch Schließen der Ventilsteuerung stillgesetzt wird, strömt diese geringe zusätzliche
Luftmenge kontinuierlich in die Arbeitskammern und verdrängt die Arbeitsflüssigkeit
aus den Kammern. Die überschüssige Luft perlt aus der Arbeitskammer langsam aus.
Durch diese Maßnahme ist die Setzmaschine ohne Wartezeit sofort betriebsbereit und
kann unmittelbar angefahren werden.
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In Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Arbeitskammern
mit druckreduzierter Luft aus dem Druckluftnetz für die Steuerung der Aus- und Einlaßventile
gefüllt werden. Diese Maßnahme ist eine besonders einfache und wirtachaftliche Lösung,
da das Druckluftnetz Jeder Zeit zur Verfügung steht und über Reduzierrentile der
gewünschte Luftdurchsatz und Luftdruck eingestellt werden kann.
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Die Erfindung wird anhand des in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels
näher erläutert, dem weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile za entnehmen sind.
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Es zeigen Fig. 1 die erfindungsgemäße Setzmaschine in der Seitenansicht
und teilweise im Schnitt.
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Fig. 2 die Einzelheit II in vergrößertem Maßstab.
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In einer Setzmaschine 1 befindet sich ein Setzgutträger 2, auf den
das Aufgabegut, z. B. Rohkohle über eine Rinne 3 aufgegeben wird. Der Gutaustrag
für Berge und Mittelgut erfolgt durch die Trichter 4 und 5, die spezifisch leichteren
Teile verlassen als Beingut die Maschinen über einen Uberlauf 6. Unter dem Setzgutträger
2 befinden sich in dem Arbeitsraum 7 die Arbeitskammern 8, welche jeweils an der
Seitenwandung 9 des Arbeitsraumes 7 angeordnet sind. Diese Arbeitskammern erstrecken
sich über die ganze Länge des Arbeitsraumes und bestehen im wesentlichen aus einer
Trennwand 10, die mit Abstand zur Seitenwandung 9 des Arbeitsraumes 7 angeordnet
ist und im oberen Bereich dachförmig gegen die Seitenwandung geneigt ist und so
die Arbeitskammer nach obenhin abdichtet. Im unteren Bereich steht die Arbeitskammer
8 mit dem Arbeitsraum 7 in offener Verbindung.
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Die Luft für die Pulsation der Arbeitsflüssigkeit wird durch die Zuführungen
11 den Arbeitskammern zugeführt und durch die Öffnungen 12 in die Arbeitskammern,
gesteuert durch Aus- und Einlaßventile, eingeleitet. Die Steuerung der Ventile erfolgt
durch Druckluft aus einer Druckluftleitung 15. Das Einlaßventil 13 steht hierbei
mit einem Windkessel 16 in Verbindung, das Auslaßventil 14 steht dagegen über einen
Abluft-Auffangkessel 17 mit der atmosphärischen Buft in Verbindung. Die Ventile
13 und 14 können wechselweise geöffnet werden, so daß die Luft in die Luftkammer
pulsierend ein- und austreten kann.
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Fig. 2 zeigt die Arbeitskammer 8 in vergrößerter Darstellung. In jeder
Arbeitskammer befindet sich eine MeB-sonde 18, die mit einem Schutzkorb 19 umschlossen
ist.
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Mit dieser Meßsonde kann beispielsweise auf kapazitivem Wege das Flüssigkeitsniveau
21 in der Kammer abgetastet werden, welches dem unteren Niveauspiegel 22 der Arbeitsflüssigkeit
im Arbeitsraum entspricht. Vor dem Anfahren der Xetzmaschine wird aus dem Druckluftnetz
15 über ein Drosselventil 20 druckreduzierte Luft kontinuierlich in die Arbeitskammern
8 eingeleitet. Diese Verdrängungsluft
drückt die während des Stillstandes
der Setzmaschine in die Arbeitskammern aus dem Arbeitsraum eingedrungene Arbeitsflüssigkeit
langsam aus den Kammern hinaus, so daß dieses Verdrängungswasser stetig und in vorbestimmten
Mengen von der Setzmaschine in die nachfolgenden Rinnen, Siebe, Holzabscheider etc.
abfließen kann. Die Arbeitskammern werden vorzugsweise innerhalb von 30 sec. mit
der Verdrängungsluft gefüllt. Ist in der Arbeitskammer ein unterer Flüssigkeitsstand
erreicht, der dem unteren Niveauspiegel der Arbeitsflüssigkeit im Arbeitsraum entspricht
bzw. ein Luftdruck eingestellt, der der Druckhöhe des unteren Flüssigkeitsniveauspiegels
im Arbeitsraum entspricht, wird das Auslaßventil 14 geöffnet, so daß die in die
Kammer eingeleitete Verdrängungsluft in die atmosphärische Umgebung geleitet werden
kann. Während der Offnungszeit des Auslaßventils strömt durch die offene Verbindung
der Arbeitskammer Arbeitsflüssigkeit nach, so daß der Niveauspiegel der Arbeitsflüssigkeit
auf ein unteres Niveau absinkt. Dann wird durch Offnen des Einlaßventils 13 die
Verbindung mit dem Windkessel 16 hergestellt, so daß die Druckluft aus dem Windkessel
impulsartig in die Arbeitskammer strömt und die Arbeitsflüssigkeit im Arbeitsraum
ebenfalls impulsartig auf einen oberen
Niveauspiegel 22gehoben
wird. Durch wechselseitiges Öffnen der Ein- und Auslaßventile 13 und 14 steht nun
eine Schwingung &er Arbeitsflüssigkeit zwischen einem oberen und unteren Niveau.
Die Dauer der Einleitung der Impulaluft bestimmt dabei die Schwingungshöhe der Plüssigkeitsoberfläche
Die über die Rinne 3 dem Setzgutträger 2 der Setzmaschine 1 aufgegebenen Mineralien
werden durch die Flüssigkeit ebenfalls in schwingende Bewegung versetzt, wobei sich
die Mineralien nach dem Gleichfälligkeitsprinzip trennen, so daß während der Arbeitsphase
der Setzmaschine eine Trennung der aufgegebenen Rohkohle in Berge, Mittelgut und
Kohle erfolgt, die jeweils getrennt durch die Trichter 4 und 5 sowie durch den ueberlauf
6 aus der Maschine ausgetragen werden. Dadurch daß in der Setzmaschine vor dem Start
der Ventilsteuerung und der Zuführung der pulsierenden Druckluft aus dem Windkessel
der untere Niveauspiegel der Arbeitsflüssigkeit eingestellt ist, kann sofort beim
Anfahren der maschine die vorgegebene aufzubereitende Menge an RoWkohle und die
vorberechnete Menge an Aufgabe-und Unterwasser der Setzmaschine zugeführt werden,
ohne daß zu befürchten ist, daß in der Anfahrphase zusätzliche
Wassermengen
über den verlauf 6, die der Maschine nachfolgenden Einrichtungen wie Siebe, Rinnen
und Holzabscheider überfluten. Auch kann in der Anfahrphase selbst die Impulsluft
in die Arbeitskammern mit der vorbestimmten Dauer eingeleitet werden, so daß die
Arbeitsflüssigkeit die vorbestimmte Schwinghöhe sofort erreicht und unmittelbar
nach dem Anfahren der Maschine ein scharfer Trennschnitt zwischen Berge, Mittelgut
und Kohle erreicht wird.
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In einer anderen Weiterbildung der Erfindung wird während der Betriebsphase
die Verdrängungsluft kontinuierlich von dem Druckluftnetz über das druckreduzierende
Drosselventil indie Arbeitskammern 8 eingeleitet und wird von dem über die Aus-
und Einlaßventile 13, 14 in die Arbeitskammern eingeleiteten pulsierenden Luftstrom
überlagert. Der Luftstrom der in die Arbeitskammer eingeleiteten Verdrängungsluft
liegt vorzugsweise bei 10 °% des Stromes des pulsierenden Arbeitsluftstromes und
ist dabei so gering, daß die Arbeitsweise der Maschinen in keiner Weise beeinträchtigt
wird. Die zusätzliche Verdrängungsluft kann dabei langsam aus den Arbeitskammern
ausperlen.
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Nach dem Stillsetzen der Maschine durch Schließen der Ein- und Auslaßventile
für den pulsierenden Luftstrom wird die Verdrängungsluft weiterhin kontinuierlich
in die Verdrängungskammern geleitet, bis ein unterer Spiegel 21 in der Arbeitskammer
8 eingestellt ist, der dem unteren Niveauspiegel der Arbeitsflüssigkeit im Arbeitsraum
entspricht. Dieser Niveauspiegel wird von der Meßsonde 18 beispielsweise auf kapazitivem
Wege abgetastet und das Meßwertergebnis dem Drosselventil 20 aufgeschaltet, welches
dann die weitere Zufuhr von Verdrängungsluft in die Arbeitskammern unterbindet.
Die Setzmaschine 1 ist nunmehr wieder betriebsbereit und kann durch Öffnen der Auslaßventile
und nachfolgendem Start der Ventilsteuerung für die pulsierende Luft angefahren
werden.
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Durch dieses Verfahren zum Anfahren von luftgesteuerten Naßsetzmaschinen
wird auf einfache und kostengünstige Weise die Setzmaschine sofort voll betriebsbereit
gehalten und eine tberspülung der der Setzmaschinen nachfolgenden Einrichtungen
mit zusätzlichem Verdrängungswasser aus den Arbeitskammern vollständig vermieden.
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- Patentansprüche -