DE2625513C3

DE2625513C3 - Rohrkammeraufgeber

Info

Publication number: DE2625513C3
Application number: DE2625513A
Authority: DE
Inventors: Kurt Dr. 6710 Frankenthal Holzenberger
Original assignee: Klein Schanzlin and Becker AG
Current assignee: Klein Schanzlin and Becker AG
Priority date: 1976-06-05
Filing date: 1976-06-05
Publication date: 1979-09-06
Also published as: US4154484A; DE2625513B2; SU793370A3; PL114249B1; GB1581677A; DE2625513A1; ZA773353B; IN147381B; PL198691A1; CA1069156A

Description

Die Erfindung betrifft einen als Fördereinrichtung ausgebildeten Rohrkammeraufgeber zur hydraulischen v, Förderung von Feststoffen, insbesondere Kohle und Erz, mittels zwei nebeneinander verlaufenden Rohrleitungen, die durch entsprechende Anordnung und Steuerung von Schalt- und Fördermitteln im Zweitakt-Verfahren durchströmt werden und in eine gemeinsame mi Förderleitung übergehen.

In der Zeitschrift »Energietechnik«, Heft 12, Dez. 1970, ist in dem Aufsatz von Laszlo Kocsanyi »Hydraulische Förderung mit Rohrkammeraufgeber« auf den Seiten 574 bis 576 eine dem Oberbegriff · entsprechende Fördereinrichtung beschrieben. Eine Niederdruckpumpe drückt ein Flüssigkeit-Feststoff-Gemisch wechselweise in je eine von zwei parallel geschalteten Rohrschleifen. Anschließend werden taktweise diejenigen der an beiden Enden der Rohrschlangen angeordneten Abschlußorgane geschlossen, die zuvor beim Einströmvorgang geöffnet waren. Im auf den Füllvorgang folgenden Fördertakt werden dann andere, an Abzweigungen der beiden Rohrschlangenenden angebrachte Armaturen geöffnet. Das zuvor in die Rohrleitung eingebrachte Gemisch wird mit von einer Hochdruckpumpe gefördertem Druckwasser in entgegengesetzter Richtung in eine Förderleitung gedrückt.

Der schwerwiegende Nachteil dieser Anlage besteht darin, daß die Füllpumpe immer von dem Flüssig-Feststoff-Gemisch durchströmt wird und damit einem marken Verschleiß ausgesetzt ist Zudem verschleißen die abwechselnd betätigten Abschlußorgane, die am einströmseitigen Ende der beiden Rohrschlangen angebracht sind und unter ständiger Berührung mit den Feststoffen öffnen und schließen, ebenfalls sehr rasch. Eine derartige Störanfälligkeit würde aber zu nicht mehr vertretbaren Reparaturarbeiten und damit Betriebsunterbrechungen führen. Durch die Änderung der Strömungsrichtung besteht zudem eine Verstopfungsgefahr, weil vor der Richtungsumkehr eine Stillstandsphase eintritt, in der eine Entmischung und damit Ablagerung der Feststoffe erfolgen kann. Weitere Nachteile sind die Vielzahl der Armaturen und die Notwendigkeit der Verwendung von Druckausgleichseinrichtungen.

Weiterhin ist aus der DE-PS 9 28 153 eine Anlage zum hydraulischen Fördern von Feststoffen bekannt, bei der eine Hochdruckpumpe die eigentliche Förderarbeit vornimmt. Nachteilig ist hier die Tatsache, daß die Hochdruckpumpe mit dem Wasser beaufschlagt wird, mit dem zuvor die Förderleitungen gespült wurden. In den Rohrleitungen verbliebene Feststoffe können mit angesaugt werden und infolge der bei Pumpen dieser Art üblichen hohen Umfangsgeschwindigkeit oder hohen Stufenzahl Zerstörungen innerhalb der Hochdruckpumpe verursachen. Ähnlich vorhalt es sich bei dem Gegenstand der DE-OS 14 31 511. Hier wird zwar mittels Siebe das Ansaugen von groben Feststoffen verhindert, jedoch können feinkörnigere Feststoffe das Sieb passieren und in der Pumpe Verschleiß verursachen. Außerdem besteht die Gefahr, daß die Siebe sich zusetzen und damit eine Betriebsunterbrechung auslösen.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe verlangt einen Rohrkammeraufgeber für ein mit Kohle oder Erz zu beaufschlagendes hydraulisches Fördersystem, bei dem das Fördergut in einfacher Weise in das Fördersystem eingegeben werden kann, wobei aber durch das Fördergut an den durchströmenden Armaturen und Pumpen kein Verschleiß hervorgerufen werden soll. Die Lösung dieser Aufgabe sieht vor, daß an die Bodenfläche eines unter dem Umgebungsdruck stehenden Füllbeckens zwei nebeneinander verlaufende, im Gleichstromverfahren durchströmte Rohrleitungen anschließen, wobei die Bodenfläche 'ind die Rohrleitungsanfänge über eine gesteuert oder zwei selbsttätig schaltende, während der Schaltung in feststofffreiem Wasser befindliche Armatur bzw. Armaturen verbunden sind und die Rohrleitungsanfänge weiterhin über ein oder zwei Steuerarmaturen mit einer, die einzelnen Rohrleitungen in bekannter Weise mit feststofffreiem Wasser beaufschlagenden Druckpumpe verbunden sind, und die beiden Rohrleitungsenden durch ein oder zwei Steuerarrnaturen abwechselnd mit einer, das in der jeweiligen Rohrleitung befindliche feststofffreie Wasser

absaugenden und in das FUilbecken zurückfördernden Saugpumpe verbunden sind und an der Zusammenführung der Rohrleitungen zu einer gemeinsamen Förderleitung eine selbsttätig schaltende, während der Schaltung in feststofffreiem Wasser befindliche Armatur angeordnet ist.

Vorteilhaft wirkt sich bei der Erfindung aus, daß das unter Tage gebrochene, auf Förderbändern oder Loren transportierte Gestein von diesen direkt in das wassergefüllte Füllbecken eingegeben werden kann. Durch am Boden des Füllbeckens angebrachte Armaturen gelangt abwechselnd ein Feststoff-Flüssigkeit-Gemisch direkt in den jeweiligen Rohrstrang. Eine von Feststoffen durchströmte und damit dem Verschleiß ausgesetzte Pumpe findet nicht mehr Anwendung. Als Förderpumpe können deshalb gebräuchliche Reinwasser-Pumpen benutzt werden. Da sich beim Gleichstrom-Verfahren die Strömungsrichtungen nicht umkehren, können sich die Feststoffe in den Rohrleitungen auch nicht absetzen und somit keine Verstopfungen hervorrufen. Weiterhin erlaubt der Aufbau der Anlage eine gleichmäßige Betriebsweise der Pumpen und ermöglicht, verglichen mit den bisher bekannten Ausführungen, den Einsatz einer geringeren Anzahl gesteuerter Armaturen. Es ist auch ohne weiteres möglich, die Pumpen mit nur einem gemeinsamen Antriebsmotor und die Steuerarmaturen mit nur einem gemeinsamen Stellantrieb zu versehen, um so alle bewegten Organe zentral an einer Stelle zusammenfassen zu können. Die Wartungsarbeiten an der Anlage lassen sich somit erheblich erleichtern.

Die Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß die Druckpumpe gegenüber der Saugpumpe einen größeren Förderstrom liefert. Damit ist sichergestellt, daß sich im Moment des Umschaltens die an der Zusammenführung der beiden Rohrstränge angeordnete, selbsttätig schaltende Armatur in feststofffreiem Wasser befindet.

Die weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß die an der Bodenfläche des Füllbeckens angeordnete gesteuerte Armatur oder die zwei selbsttätig schaltenden Armaturen eine Spüleinrichtung besitzen. Somit wird eine Umschaltung in reinem Wasser sichergestellt. Es ist aber auch möglich, die Eingabe der Feststoffe in das Füllbecken intermittierend vorzunehmen. Die Umschaltung der am Beckenboden angebrachten Armatur bzw. der Armaturen kann dann in dem Moment erfolgen, in dem sich keine Feststoffe im Füllbecken befinden. Spülflüssigkeit kann Wasser der Druckpumpe oder externes Wasser sein.

Eine weitere Ausgestaltung sieht vor, daß die Saugleitung der Druckpumpe mit einem Wasserhaltungssystem und/oder über eine Leitung mit einem Absetzbecken in Verbindung steht. Die im Bergwerksbetrieb anfallende Wassermenge kann somit, je nach Größenordnung, ausschließlich oder anteilig für die Förderung mitbenutzt werden. Vorteilhaft ir· der verringerte Aut wand bei der Grubenentwässerung.

Die Erfindung ist anhand eines Ausführungsbeispiels in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es handelt sich um eine schemali= sehe, das Funktionsprinzip verdeutlichende Darstellung. Gemäß der gezeigten Ausführung wird das unter Tage installierte Füllbecken 1 über ein Förderband 2 mit den zu fördernden Feststoffen beschickt. Der Boden des Füllbeckens 1 münde» in einem Doppelrohr 3 mit den beiden Rohrsträngen Λ 5. Den Zugang zu den beiden schleifenförmig verlaufenden Rohrsträngen 4,5 regulieren iii '''csem Fall zwei selbsttätig schaltende Klappen 6, 7, die in der Offenstellung die Beschickung der Rohrstränge 4, 5 ermöglichen und in der Geschlossenstellung die Verbindung zwischen den Rohrsträngen 4,5 und den Druckleitungen 8, 9 der Druckpumpe 10 herstellen. Den Schaltvorgang der Klappen 6, 7 leitet der durch die Drehklappen 11, 12 gesteuerte Förderstrom der Druckpumpe 10 ein. Eine am Ende des Doppelrohres 3 angebrachte Rückschlagklappe 13 ermöglicht jeweils immer nur einem der beiden

ίο Rohrstränge 4, 5 den Übergang in die gemeinsame Förderleitung 14. Die einzelnen Enden des Doppelrohres 3 sind weiterhin über gesteuerte Drehklappen 15,16 und über die Saugleitung 17 mit der in den Füllbehälter 1 fördernden Saugpumpe 18 verbunden. Die Förderleitung 14 endet in einem Absetzbecken 19, aus dem die Feststoffteile über ein Trennsystem 20 entfernt werden. Das feststofffreie Wasser gelangt durch die Rücklaufleitung 21 zur Druckpumpe 10. Das im allgemeinen unter Tage anfallende Wasser wird mittels einer Leitung 22 einem Sammelbecken 23 zugeführt. F.-.craus saugt eine Wasserhaltungspumpe 24 und fördert in die als Saugleitung der Druckpumpe 10 wirkende Rückführleitung 21. Ein vom Wasserstand im Sammelbecken 23 gesteuertes Ventil 25 regelt den Förderstrom der Wasserh'ihungspumpe 24. Die Rückführleitung 21 ist weiterhin mit dem Füllbecken 1 über eine Leitung 26 verbunden. Ein hierin angeordnetes, durch den Wasserstand im Füllbecken 1 gesteuertes Ventil 27 öffnet bei zu niedrij em Wasserstand und läßt Wasser aus der Rückfuhrleitung 21 bzw. von der Wasserhaltungspumpe 24 in das Füllbecken 1 fließen. Ein Überlauf 28 des Füllbeckens 1 mündet im Sammelbecken 23. Mittels dieser Zusatzeinrichtungen kann das im Bergwerk anfallende Wasser in einfacher Weise zur Förderung

)) mitverwandt werden und erspart somit eine zusätzliche Entwässerungseinrichtung. Fällt in der Grube ausreichend Wasser an, so kann auf eine Wasserrückführung von über Tage verzichtet werden und ciie fü> die Förderung notwendige Wassermenge der Grubenent-

4« Wässerung entnommen werden. Weiterhin verhindert eine im Füllbecken 1 angeordnete Trennwand 29, daß die zu fördernden Brocken zufällig in die Leitungen 26 und 28 gelangen können. Die Armatur 30 dient lediglich Sicherheitsbedürfnissen. Überschüssiges Grubenwasser

t'i wird durch den Überlauf 31 entfernt.

Der eigentliche Fördervorgang läuft wie folgt ab: Der zu fördernde Feststoff wird mit dem Förderband 2 in das Wasser enthaltende Füllbecken 1 eingebracht. Die Saugpumpe 18 und die Druckpumpe 10 sind in Betrieb.

ι» Die Druckpumpe 10 fördert reines Wasser über die Druckleitung 8, die geöffnete Drehklappe 12 und die in der geschlossenen Stellung befindliche Rückschlagklappe 6 ^:·.ι den Rohrstrang 4. Gleichzeitig fördert die Saugpumpe 18 aufgrund der geöffneten Drehklappe 15

ΊΊ und über die Sauglcitung 17 das aus dem vcrherigen Takt in dem Rohrstrang 5 befindliche reine Wasser in das Füllbecken 1, an dessen Boden die Klappe 7 geöffnet ist. Die eingebrachten Feststoffe vermischen sich im Füllbecken I mit dem Wasser und gelangen aufgrund der Saugwirkung der Saugpumpe 18 in den Rohrstrang 5. Das Saugvermögen der Saugpumpe 18 kann i.ierbei von der Höhe des Wasserspiegels im Füllbecken 1 beeinflußt werden. Bevor das Flüssigkcit-Fcststoff-Gcmisch das Ende des Rohrstranges 5 erreicht, schließen die im Reinwasser befindlichen Steuerklappen 15 und 12 und öffnen die ebenfalls im Reinwasser befindlichen Steuerklappen 16 und II. Der Rohrstrang 5 wird nun über die Druckleitung 9 mit Druckflüssigkeit beauf-

schlagt. Die Rückschlagklappen f>, 7, 13 schalten infolge der geänderten Druckverhältnissc selbsttätig um. Der Zugang vom Füllbecken 1 zum Rohrstrang 5 ist durch die Rückschlagklappe 7 geschlossen, der Zugang zum Rohrstrang 4 durch die Rückschlagklappe 6 geöffnet, ι Das Druckwasscr preßt nun das im Rohrstrang 5 befindliche Flüssigkeit-Festsloff-Geinisch durch die geöffnete und den Rohrstrang 4 absperrende Rückschlagklappe 13 in die Förderleitung 14, von wo es in das Absetzbecken 19 gelangt, in dem ein Trennsystem 20 die n Feststoffe entfernt. Das feststofffreic Wasser gelangt über die RücUührleitung 21 zur Druckpumpe 10. Wahrend das Flüssigkeit-Fests'.off-Gumisch mit Reinwasser aus dem Rohrstrang 5 gepreßt wird, erfolgt die Füllung des Rohrstranges 4 in der vurab beschriebenen i" Weise.

Infolge des synchronen Umschalters der vier Sleucrklappcn 11, 12, 15, 16 verändern sich die Druckverhältnissc im Doppelrohr 3 derart, daß die Klappen 6, 7 unter dem Füllbccken 1 und die Rückschlagklappe 13 ihre Positionen ändern. Wird dabei der Förderstrom der Druckpumpe 10, der gleichzeitig als Spülstrom wirkt, größer bemessen als der Förderstrom der Säugpumpe 18, dann schaltet die Rückschlagklappe 13 am linde des Doppclrohres 3 zu einem Zeitpunkt, in dem sie von reinem Wasser durchströmt wird. Die beiden Rückschlagklappen 6, 7 unter dem Füllbeckcn 1 werden zum Zeitpuri*' des I Imschaltens mit reinem Wasser gespült, um Verschleiß oder das Festklemmen von Feststoffen /u vermeiden. Hs isl auch möglich, durch kurzfristige Unterbrechung der Feststoff-Hingabe, ein Umschalten der Klappen 6, 7 in reinem Wasser sicherzustellen. Da die Steucrklappcn IS, lh umschalten bevor die ersten Feststoffe in der zu füllenden Leitung kurz vor deren finde angelangt sird ist sichergestellt, daß die Arnu'.uicn 15, 16 und die Säugpumpe 18 nicht mit den Feststoffen in Berührung kommen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Als Fördereinrichtung ausgebildeter Rohrkammeraufgeber zur hydraulischen Förderung von Feststoffen, insbesondere Kohle und Erz, mittels zwei nebeneinander verlaufenden Rohrleitungen, die durch entsprechende Anordnung und Steuerung von Schalt- und Fördermitteln im Zweitakt-Verfahren durchströmt werden und in eine gemeinsame Förderleitung übergehen, dadurch gekennzeichnet, daß an die Bodenfläche eines unter dem Umgebungsdruck stehenden Füllbeckens (1) zwei nebeneinander verlaufende, im Gleichstromverfahren durchströmte Rohrleitungen (4, 5) anschließen, wobei die Bodenfläche und die Rohrlei- π tungsanfänge über eine gesteuert oder zwei selbsttätig schaltende, während der Schaltung in feststofffreiem Wasser befindliche Armatur bzw. Armaturen (6, 7) verbunden sind und die Rohrleitungsanfänge weiterhin über ein oder zwei Steuerarmaiuren (ii, 12) mit einer, die einzelnen Rohrleitungen (4, 5) in bekannter Weise mit feststofffreiem Wasser beaufschlagenden Druckpumpe (10) verbunden sind, und die beiden Rohrleitungsenden durch ein oder zwei Steuerarmatüren (15, 16) abwechselnd mi' einer, das in der jeweiligen Rohrleitung (4, 5) befindliche feststofffreie Wasser absaugenden und in das Füllbecken (1) zurückfördernden Saugpumpe (18) verbunden sind und an der Zusammenführung der Rohrleitungen (4, jo 5) zu einer gemeinsamen Förderleitung (14) eine selbsttätig schaltende, währen^ der Schaltung in feststofffreiem Wasser befindliche Armatur (13) angeordnet ist.

2. Fördereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch J5 gekennzeichnet, daß die Druckpumpe (10) gegenüber der Saugpumpe (18) einen größeren Förderstrom liefert.

3. Fördereinrichtung nach den Ansprüchen 1 und

2, dadurch gekennzeichnet, daß die an der Bodenfläche des Füllbeckens (1) angeordnete gesteuerte Armatur oder die zwei selbsttätig schaltenden Armaturen (6, 7) eine Spüleinrichtung besitzen.

4. Fördereinrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, v> dadurch gekennzeichnet, daß die Saugleitung der Druckpumpe (10) mit einem Wasserhaltungssystem (22, 23, 24, 25) und/oder über eine Leitung (21) mit einem Absetzbecken (19) in Verbindung steht.

V)