DE2543523A1

DE2543523A1 - Staubschleuse

Info

Publication number: DE2543523A1
Application number: DE19752543523
Authority: DE
Inventors: Josef Schindling
Original assignee: Metallgesellschaft AG
Current assignee: GEA Group AG
Priority date: 1975-09-30
Filing date: 1975-09-30
Publication date: 1977-04-07
Also published as: US4076044A; FR2326221A1; JPS5243171A; FR2326221B1

Description

METALLGESELLSCHAFT AG * Ffin., 29_oSept. 1975

6 Frankfurt/Main Mlk/OKu

Reutervreg 14

Prov.Nr. 7601 LT

Staubschleuse

Die Erfindung betrifft eine Schleusenvorrichtung zum Austragen von Staub aus druckführenden Systemen unter Ausnutzung der Schwerkraft.

Schleusenvorrichtungen dieser Art werden insbesondere benötigt, in Gasentstaubungsanlagen, bei denen der Druck innerhalb des Systems höher ist als in dem Raum, in den der Staub ausgetragen werden soll. Würde man bei derartigen Systemen lediglich einen intermittierend zu öffnenden Staubaustrag anordnen, so würde während der Öffnungsphase Gas mit hoher Geschwindigkeit austreten und den angesammelten Staub in unerwünschter Weise mitreißen und aufwirbeln. Abgesehen davon ist der Gasaustritt aber auch deswegen unerwünscht, weil er entweder einen vermeidbaren Gasverlust darstellt oder zu einer unerträglichen Umweltbelastung führt. Die Staubabfuhr aus derartigen druckführenden Systemen muß daher über Schleusenvorrichtungen erfolgen.

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Bekannt sind beispielsweise die sogenannten Zellradschleusen, bei denen in einem zylindrischen Gehäuse ein Flügelrad drehbar angeordnet ist, das in Verbindung mit der Gehäusewandung eine Mehrzahl von umlaufenden Zellen bildet, die über einen angeschlossenen Staubzulauf gefüllt und über einen Staubablauf entleert werden, wobei durch die Anzahl und Anordnung der Flügel dafür gesorgt ist, daß zwischen Zulauf und Ablauf in keinem Fall eine direkte durchgehende Verbindung hergestellt wird. Derartige Zellradschleusen erfordern zwischen dem sich drehenden Flügelrad und der Gehäusewandung eine gute Abdichtung, um das Schleusenprinzip mit einem guten Wirkungsgrad aufrechterhalten zu können. Da andererseits der Staub häufig sehr harte Bestandteile enthält, die auf allen Materialien einen starken Abrieb verursachen, unterliegen die Dichtungsflächen bei der Zellradschleuse einem starken Verschleiß. Hinzu kommt, daß das Flügelrad praktisch "rundum" abgedichtet werden muß, so daß eine den Verschleiß bis zu einem gewissen Grad kompensierende elastische Anpressung nur mit sehr hohem konstruktiven Aufwand zu verwirklichen war.

Für den gleichen Zweck sind ferner sogenannte Pendelklappen bekanntgeworden, mittels derer intermittierend eine zwischengeschaltete besondere Schleusenkammer mit Staub gefüllt und von Staub entleert werden kann. Bei derartigen Vorrichtungen kann man bei großen Druckunterschieden nur verhältnismäßig kleine Staubaustragsöffnungen realisieren, weil sonst die Antriebe zum Bewegen der Klappen sehr groß ausgelegt werden müßten. Andererseits sind je nach Staubanfall bestimmte Öffnungsgrößen erforderlich, so daß sich*genannten Vorrichtungen nicht überall anwenden lassen. * die

Es besteht somit die Aufgabe, eine Schleusenvorrichtung zum Austrag von Staub aus druckführenden Systemen zu finden, bei der die Nachteile der bekannten Vorrichtungen vermieden werden und die in ihrem Anwendungsbereich möglichst nicht beschränkt ist ο

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Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß eine Schleusenvorrichtung mit einer Kammer vorgeschlagen, "bei der ein obenliegender Zulauf und ein darunter liegender Ablauf durch einen in der Kammer angeordneten Drehschieber dichtend überdeckt sind und wobei der Drehschieber einen Durchlaß aufweist, durch den wahlweise eine der beiden Öffnungen freigegeben werden kann. Der Drehschieber wird vorzugsweise durch elastisch vorgespannte Mittel gegen die Öffnungen gepreßt. Fertigungstechnisch besonders einfach ist eine Weiterbildung der erfindungsgemäßen Schleusenvorrichtung, bei der der Drehschieber aus einer ebenen Scheibe besteht. In anderen Anwendungsfällen kann es vorteilhaft sein, daß der Drehschieber aus einem kegelförmigen Körper besteht. Einen besonders wirksamen Staubaustrag erreicht man, wenn auf der Rückseite des Drehschiebers eine spiralförmige Schaufel angeordnet ist. Der Antrieb für den Drehschieber wird zweckmäßigerweise außerhalb der Kammer angeordnet und wahlweise für kontinu-ierlichen oder intermittierenden Betrieb des auf einer gasdicht durch die Kammerwandung geführten Welle sitzenden Drehschiebers ausgelegt. Es ist ferner zweckmäßig, die elastisch vorgespannten Mittel, beispielsweise eine Feder, außerhalb der Kammer anzuordnen unddie Anpreßkraft des Drehschiebers gegen die Öffnungen über eine gasdicht durch die Kammerwandung geführte Welle einzuleiten.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung hat insbesondere in ihrer einfachsten Form bei der der Drehschieber aus einer ebenen Scheibe besteht, den Vorteil konstruktiver Einfachheit und Robustheit, wie es für den vorgegebenen Anwendungszweck unbedingt erforderlich ist. Hervorzuheben ist insbesondere, daß beispielsweise gegenüber einer Zellradschleuse die abzudichtenden Flächen stark reduziert sind und daß eine den Verschleiß kompensierende elastische Verspannung der Dichtungsflächen gegeneinander mit sehr einfachen Mitteln möglich ist.

Die Vorrichtung kann kontinuierlich oder intermittierend betrieben werden. Bei kontinuierlichem Betrieb wandert der in

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dem Drehschieber vorgesehene Durchlaß auf einer Kreisbahn langsam weiter und gibt über einen frei wählbaren Drehwinkel den Staubzulauf frei, so daß die Kammer mit Staub gefüllt wird, wobei Schwerkraft undDruckunterschied gleichsinnig auf die Staubförderung wirken. Während der Zulauf geöffnet ist bleibt selbstverständlich der Staubablauf geschlossen, so daß sich während dieser Phase in der Kammer der gleiche Druck einstellt wie in dem druckführenden. System. Bei weiterer Drehung des Schiebers wird der Staubzulauf wieder versperrt, bevor der· Durchlaß im Drehschieber den Staubauslaß freigibt. Danach fließt der Staub aus der Kammer unter gleichsinniger Wirkung von Schwerkraft und ggfs. vorhandenem Restdruck in der Kammer in den Raum außerhalb der Kammer. Der Staubaustrag kann noch verbessert werden, wenn auf der Rückseite des Drehschiebers erfindungsgemäß eine spiralförmige Schaufel angeordnet ist, die mit dem Drehschieber umläuft und den Staub aus den unteren Bereichen der Kammer um ein gewisses Maß anhebt und durch den Durchlaß und den Auslauf nach außen fördert.

Weitere Einzelheiten der erfindungsgemäßen Schleusenvorrichtung werden anhand des in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiels erläutert.

Figur 1 zeigt im Teilschnitt eine erfindungsgemäße Schleusenvorrichtung mit einem Drehschieber 4 aus einer ebenen Scheibe Dieser Drehschieber 4 ist auf einer Welle 13 gelagert, die durch eine Schraubenfeder 6 gespannt ist, wodurch die Scheibe gegen die Öffnungen 2,3 der Staubeintritts- bzw. Staubaustrittsleitungen gepreßt wird. Die Scheibe 8 besitzt einen Durchlaß 5, der durch Drehung der Scheibe 8 wahlweise mit einer der beiden Öffnungen 2,3 der Staubleitungen zur Deckung gebracht werden kann.

Gibt der Durchlaß 5 die (oberen) Staubeinlaßöffnung frei, dann wird die Kammer 1 mit dem druckführenden System verbunden

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und der Staub kann aus diesem in die Kammer 1 eintreten. Wird danach der Durchlaß 5 mit der (unteren) Staubauslaßöffnung zur Deckung gebracht, fällt der Staub aus der Kammer 1 in einen gegebenenfalls darunter angeordneten Sammler. Zur Verbesserung des Sbaubaustrags kann der Drehschieber 4, d.h. die Scheibe 8, auf seiner Rückseite mit einer spiralförmigen Schaufel 10 versehen sein, durch die beim Drehen der Scheibe 8 der in der Kammer 1 unten liegende Staub angehoben und in Richtung auf die Austragsöffnung gefördert wird.

Der Betrieb des Drehschiebers 4 kann in beliebiger Weise entweder kontinuierlich oder intermittierend erfolgen. Im Ausführungsbeispiel ist hierfür ein Getriebemotor als Antrieb 11 vorgesehen.

Figur 2 zeigt ebenfalls einen Teilschnitt, wobei hier jedoch eine Schleusenvorrichtung mit einem Drehschieber 4, bestehend aus einem kegelförmigen Körper 9 dargestellt ist. Dementsprechend ist die Kammer 1 in ihrer Form angepaßt. Bei dieser Ausführungsform sind statt der Schraubenfeder Tellerfedern 7 als Spannmittel für die Welle 13 vorgesehen. Der Durchlaß 5 dient wieder zur wahlweisen Freigabe der Öffnungen 2,3 der Staubeinlaß-bzw. Staubauslaßleitungen. Im übrigen haben die Ziffern die gleiche Bedeutung wie in Figur 1.

Es sei noch darauf hingewiesen, daß der Erfindungsgedanke sich auch bei solchen Schleusenvorrichtungen realisieren läßt, bei denen aus konstruktiven Gründen Zulauf 2 und Ablauf 3 nicht übereinander angeordnet werden können. Denkbar ist beispielsweise, daß sich die Öffnungen auf gleicher Höhe befinden, wobei der Staub unter Schwerkrafteinfluß oder infolge Überdruck im System zuläuft und die Kammer vollständig füllt, so daß der Ablauf teils allein mittels Schwerkraft, teils unter der Einwirkung der rückseitigen Schaufel erfolgt.

- 6 Patentansprüche

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Claims

PATENTANSPRÜCHE

Schleusenvorrichtung zum Austragen von Staub aus druckführenden Systemen unter Ausnutzung der Schwerkraft, gekennzeichnet durch eine Kammer (1), bei der ein oben liegender Zulauf (2) und ein darunter liegender Ablauf (3) durch einen in der Kammer (1) angeordneten Drehschieber (4) dichtend überdeckt sind und wobei der Drehschieber (4) einen Durchlaß (5) aufweist, durch den wahlweise eine der beiden Öffnungen (2, 3) freigegeben v/erden kann.
2. Schleusenvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Drehschieber (4) durch elastisch vorgespannter Mittel (6, 7) gegen die Öffnungen (2,3) gepreßt wird.
3. Schleusenvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß der Drehschieber (4) aus einer ebenen Scheibe (8) besteht.
4. Schleusenvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Drehschieber (4) aus einem kegelförmigen Körper (9) besteht.
5. Schleusenvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Drehschieber (4) auf seiner Rückseite eine spiralförmige Schaufel (10) aufweist.
6. Schleusenvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß außerhalb der Kammer (1) ein Antrieb (11) vorgesehen ist, über den der auf einer gasdicht durch die Kammerwandung geführten Welle (13) sitzende Drehschieber (4) wahlweise langsam kontinuierlich oder intermittierend gedreht werden kann.

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ORiüiNAL
7. Schleusenvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß außerhalb der Kammer (1) eine Feder (12) angeordnet ist, mittels derer der auf der gasdicht durch die Kammerwandung geführte Welle (13) sitzende Drehschieber (4) gegen die Öffnungen (2,3 ) dichtend angepreßt wird.

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