DE2625591A1 - Materialverladevorrichtung - Google Patents

Description

HEINZ H. PUSCHMANN · PATENTANWALT

D 8000 MÖNCHEN 22 · THOMAS-WIMMER-RING 14 TELEFON 039/2278 87

MACAWBER ENGINEERING LIMITED München, 08.06.1976

Ogden Road P 362/76

Doncaster Pu/rei South Yorkshire DN2 4SQ₁ England

Materialverladevorrichtung

Die Erfindung "betrifft eine Materialverladevorrichtung, bei der teilchenförmiges Material über eine Rohrleitung von einem Standort zu einem anderen Standort bewegt wird.

Bekannte Materialverladevorrichtungen zum Fördern von schleifendem körnigen Material von mehreren Standorten zu einem oder mehreren Bestimmungsorten enthalten jeweils eine von jedem Standort zum Bestimmungsort verlaufende gesonderte Rohrleitung für das Material vom jeweiligen Standort. Das zu fördernde Material wird in die Rohrleitung eingeführt und längs dieser zu seinem Bestimmungsort gesaugt.

Derartige Unterdrucksysteme für das pneumatische Fördern wurden bisher verwendet, da sie für wirkungsvoller als Überdruck verwendende Systeme gehalten wurden.

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Man war der Meinung, daß bei den Überdruoksystenien ein zu großer Druckverlust, insbesondere über den Materialeinlaß, auftreten würde.

Die bisher bekannten Unterdruckfordersysterne haben außer den genannten bestimmte weitere Nachteile. Es 3ind dies zum Beispiel:

1. Feine Teilchen, wie feine Ascheteilchen, werden durch die Saugfilteranordnung in die den Unterdruck erzeugenden Antriebsmaschinen gefördert, was einen hohen Verschleiß und häufige Ausfälle der Antriebsmaachinen erzeugt, und zwar trotz der Tatsache, daß große und sorgfältig ausgearbeitete Filter vorgesehen sind, die die Sauganordnung soweit wie möglich schützen.

2. Das System ist wirkungslos, insbesondere insoweit es das Fördern von großen Materialklumpen betrifft und ist auf einen maximalen Unterdruck von 1 kg/cm beschränkt.

3. Ein automatischer Betrieb dieses Systems ist schwierig, wenn nicht unmöglich, und es müssen normalerweise von Hand bediente und überwachte Tore vorgesehen werden, die das Material von der Zufuhr in das Unterdrucksystem trennen.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Nachteile der bekannten Vorrichtungen zu vermeiden . und eine Materialverladevorrichtung zu schaffen, die abschleifendes und gekörntes Material ohne großen Aufwand sicher durch eine Rohrleitung fördert.

Dies wird gemäß der vorliegenden Erfindung erreicht durch eine Rohrleitung od.dgl. mit einem Drucklufteinlaß und einem Materialauslaß und durch wenigstens zwei zwischen dem Drucklufteinlaß und dem Materialauslaß angeordnete Materialeinlaßglieder, von denen jedes ein Verschlußglied aufweist, das bewegbar ist zwischen einer offenen Stellung, in der Material in die Rohrleitung geleitet werden kann, und

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einer geschlossenen Stellung, in der das Materialeinlaßglied im wesentlichen abgedichtet ist, um einen Durchtritt von Druckluft von der Rohrleitung über das Materialeinlaßglied zu verhindern.

Die Vorrichtung nach der Erfindung vermeidet in vorteilhafter Weise die Nachteile der bekannten Einrichtungen, da an dem Asche oder Kohlegrieß, also grobkörniges Material aufnehmenden Bunker nur eine kleine und einfach gebaute Druckentlastungsfiltereinheit benötigt wird, da die Vorrichtung, mit Ausnahme von sehr großen Teilchen, auf die Teilchengröße nicht empfindlich ist und da die Vorrichtung vollautomatisch betrieben werden kann.

In einer Vorrichtung nach der vorliegenden Erfindung kann Material von wenigstens zwei Standorten durch an jedem Standort angeordnete Einlaßglieder in eine einzige Rohrleitung geladen werden. Das auf diese Veise in die Rohrleitung geladene Material wird durch Druckluft zu einem längs der Rohrleitung weiter entfernt gelegenen Materialauslaß gedruckt.

Längs der Rohrleitung sind zwei oder mehrere Materialeinlässe so hintereinander angeordnet, daß zum Fördern von Material von mehreren Standorten zu einem oder mehreren Bestimmungspunkten längs der Rohrleitung eine einzige Rohrleitung verwendet werden kann.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann zum Verladen von vielen Materialarten verwendet werden, beispielsweise zum Fördern von Asche und Kohlegrieß aus Kesseln, in denen Kohle verbrannt wird, zu von den Kesseln entfernt gelegenen Standorten. Asche und Kohlegrieß sind schleifendes Material, das entweder saure oder alkalische Stoffe enthält, die in feuchtem Zustand die meisten Metalle angreifen. Asche enthält für gewöhnlich auch große Teilchen von geschmolzenen harten Ablagerungen verschiedener Größe und Zusammensetzungen. Die Vorrichtung nach der vorliegenden Erfindung kann Asche und grobkörniges Material ohne die Notwendigkeit einer Pließfähigmachung

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verladen» die bisher die Ursache für hohen Rohrleitungsverachleiß und geringe Verladewirtschaftlichkeit war. Somit bedeutet die Verwendung eines Überdrucksystems zum Bewegen von Material längs einer Rohrleitung, daß das Material mit niedriger Geschwindigkeit in der Rohrleitung bewegt werden kann ohne die Notwendigkeit, das Material fließfähig zu machen. Darüber hinaus wird ein niedriges Verhältnis von Luft zu Material beibehalten, während das Material entlang der Rohrleitung gedruckt wird. Es ist eine Materialgeschwindigkeit möglich, die nur den zehnten Teil der bei bekannten Saugaystemen auftretenden Geschwindigkeit beträgt. Diese niedrige Geschwindigkeit gewährleistet zusammen mit der niedrigen Aktivität der Materialkörner während des Fördern s eine hohe Lebensdauer der Rohrleitungen.

Die Kessel, in denen Kohle verbrannt wird, haben normalerweise getrennte Auslässe für Asche und Grobkörniges, wobei alle Ascheauslässe mit einer Asche fördernden Rohrleitung und alle Grobkörniges-Aualässe mit einer einzigen Grobkörniges fördernden Rohrleitung verbunden sein können. Die Ascheteilchen können ziemlich groß sein, und es ist nicht erforderlich, eine Vorrichtung zum Verringern der Größe der Asche einzubauen, bevor diese sich in der'Rohrleitung abgesetzt hat. Da jedoch die Teilchen nicht fließfähig gemacht werden müssen, ist es nicht nötig, daß die Teilchengröße wie bei Aschesaugsystemen gleichförmig ist. Es ist demnach nur erforderlich, einen Aschebrecher einzubauen, der die Teilchengröße der größeren Teilchen einschließlich Schlacke verringert. Eine Zerkleinerungsvorrichtung, wie die bei bekannten Saugsystemen vorgesehene, ist nicht erforderlich.

Jedes Materialeinlaßglied ist mit der Vorrichtung nach der vorliegenden Erfindung versehen und kann seinerseits ein Behälter sein, der über der Rohrleitung angeordnet ist, sich an seinem unteren Ende in die Rohrleitung öffnet und

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an seinem oberen Ende durch ein Verschlußglied verschließbar ist. Das Verschlußglied enthält vorzugsweise ein teilweise kugelförmiges Ventilglied, das gedreht werden kann zwischen einer offenen Stellung, in der das Material in das Materialeinlaßglied und von da aus in die Rohrleitung fallen kann, und einer geschlossenen Stellung, in der das Materialeinlaßglied abgedichtet ist, um das Entweichen von Druckluft aus der Rohrleitung zu verhindern.

Eine Ausführungsform der Erfindung wird an Hand der Zeichnung beschrieben. Darin zeigt:

Pig. 1 eine schematische Ansicht von kohlebeheizten Kesseln mit einer Materialverladevorrichtung nach der vorliegenden Erfindung*

Pig. 2 eine schematische Seitenansicht des in Pig.1 gezeigten Systems;

Pig. 3 einen senkrechten Querschnitt durch einen Teil eines dem in Pig.1 gezeigten System.ähnlichen Asche fördernden Systems;

Pig. 4 eine Ansicht des in Richtung des Pfeils A in Pig.3 gezeigten Systemsj

Pig. 5 eine Einzelansicht einer Domveiitilkopfdichtung einer Ascheentleerungskatnmer* für das in Pig.3 gezeigte System;

Pig.6,7.8 schematische Ansichten einss Teils des Systems in verschiedenen Betriebsstufen.

Pig.1 und 2 zeigendrei Seite an Seite angeordnete Kessel 1,2,3. Diese kohlebeheizten Kessel sind von üblicher Porm und enthalten getrennte Auslässe 5 und 7 für Asche bzw. Grobkörniges.

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Eine flache Grube 9 verläuft unter jedem Ascheaualaß 5. In jeder Grube 9 ist eine Rohrleitung 11 angeordnet. Jeder Ascheaualaß 5 steht über ein insgesamt bei 13 angegebenes Ascheeinlaßglied mit der Rohrleitung 11 in "Verbindung. An jedem Ende der Rohrleitung 11 (in der Zeichnung nicht gezeigt) ist eine Vorrichtung zum Liefern von Druckluft zur Rohrleitung vorgesehen. Die Rohrleitung verläuft am anderen Ende in einen Abschlußkasten 15 mit einer Umlenkplatte, der das Material abwärts in einen Vorratabunker 17 umlenkt, von dem das Material nach Wunsch in Lastkraftwagen überführt werden kann.

In ähnlicher Weise verläuft ein Kanal 19 unter jedem Auslaß für Grobkörniges. Im Kanal 19 ist eine Rohrleitung 21 angeordnet. Jeder Auslaß für Grobkörniges steht über ein Einlaßglied 23 für Grobkörniges mit der Rohrleitung 21 in Verbindung. Zur Rohrleitung 21 gehört auch an einem Ende eine Druckluft vorrichtung und am anderen Ende irgendeine Porrn eines Abschlußkastens od.dgl.

Fig.3-5 zeigenin größerem Detail den Ascheauslaß 5 und einen Ascheeinlaß 13, der den Ascheauslaß 5 mit der Rohrleitung verbindet. Der Ascheauslaß 5 hat etwa die Form eines zylindrischen Rohrs und ist mit einem Niveaufühler 31 versehen , der das Vorhandensein oder Fehlen von Asche im Ascheauslaß 5 in Höhe des Niveaufühlers 31 anzeigt.

Unterhalb des Ascheauslasses 5 befindet sich ein Aschebrecher 33, der die größeren Ascheteilchen aufbricht, bevor sie sich hinter dem Aschebrecher 33 abwärts bewegen.

Unterhalb des Aschebrechers 33 befindet sich eine Ascheentleerungskammer 35, die mit einem Domventil 37 versehen ist. Dieses Domventil öffnet und 'schließt die Ascheentleerungskammer für Material, das sich durch einen kurzen Bunkerabschnitt 39 vom Aschebrecher aus abwärts bewegt. Die Ascheentleerungskammer 35 steht an ihrem unteren Ende mit der Rohrleitung 11 in Verbindung.

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Der Aschebrecher 33 weist zwei parallel angeordnete Wellen 41, 43 auf, die in einem Gehäuse 45 eingebaut sind, wobei mit jeder Welle, ein Aschebreohglied 47 fest verkeilt ist. Daa Aachebrechglied 47 weist vier an seinem Umfang verteilte Plansche 49 auf. Der Aschebrecher 33 enthält einen Antriebsmotor 50 und ein Untersetzungsgetriebe 51· Er enthält auch Zahnräder 53» die den Antrieb auf beide Wellen 41, 43 übertragen. Diese Wellen werden, wie durch Pfeile in Pig.3 gezeigt, entgegengesetzt gedreht. Größere Ascheklumpen werden von den Aschebrechgliedern 47 in eine mittlere Lage zwischen den Y/ellen gebracht und dann durch die Wirkung der Plansche 49 gebröchen, während sie zwischen die Wellen hindurchtreten. Dabei bewegen sich kleinere Ascheteile zwischen oder um die Wellen, ohne von den Aschebrechgliedern 47 beeinflußt zu werden.

Das Domventil 37 enthält ein teilweise kugelförmiges Yentilglied 61, das an nach unten abstehende Arme 63 angeschlossen ist, die ihrerseits für eine Drehung auf Wellen 65 befestigt sind. Mit einer Welle 65 ist eine pneumatische Drehbetätigungseinrichtung 67 verbunden, die das Ventilglied 61 um 90° drehen kann.

Das Domventil ist in einem über der Ascheentleerungskammer angeordneten Gehäuse 65 angebracht. Das Ventilglied 61 ist drehbar zwischen einer offenen Stellung, in der vom Aschebrecher 33 herabfallendes Material unmittelbar in die Ascheentleerungskammer 35 gelangen kann, und einer geschlossenen Stellung, in der vom Aschebrecher 33 sich abwärts bewegendes Material am Eintreten in die Aschenentleerungskammer 35 gehindert wird. Ferner ist der an den Rand des Domventils angrenzende Teil dea Gehäuses mit einer ringförmigen Gummidichtung 71 versehen, deren freie Oberfläche 73 zur Pläche des teilweise kugelförmigen Glieds 61 gerichtet ist. Die Gummidichtung 71 ist in einer Ausnehmung im Gehäuse angeordnet und nur mit ihren Seiten mit der Metalloberfläche verklebt. Die Rückseite der Gummidichtung 71 ist nicht mit dem Metall

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verklebt und steht mit einer Bohrung 75 in Verbindung, durch welche Druckluft zur Rückseite der Gummidichtung zugeführt ■werden kann. Wenn sich somit das Domventil in der geschlossenen Stellung befindet, kann die Gummidichtung 71 gegen die Oberfläche des Ventilglieds 71 durch die auf die Rückseite der Gummidichtung ausgeübte Druckluft gedrückt v/erden. Auf diese Weise können die Rohrleitung 11 und die Ascheentleerungskammer 35 wirksam abgedichtet werden, um ein Entweichen von Druckluft aus der Rohrleitung und der Ascheentleerungskammer über das Domventil· 37 zu vermeiden.

Die Aschenentleerungskammer 35 ist im a^gemeinen zylindrisch mit einer Kreiazylinderwand 81, während der untere Teil· der Ascheentieerungskammer mit fiachen, einwärts geneigten Wänden 83, 85 verselsn ist, so daß sich die Unterseite der Aschdentieerungskammer in einen hiermit einstückig verbundenen Rohrleitungsanschluß 87 öffnet, der seinerseits an jedem seiner Enden mit der Rohrleitung 11 verbunden ist. Die . Ascheentleerungskammer 35 ist mit einer flachen oberen Wand 89 versehen, die mit einer mittigen Öffnung 91 versehen ist, über der das Domventil 37 befestigt ist. Die Bewegungsrichtung des Materials und der Druckluft entlang der Rohrl·eitung 11 wird durch einen Pfeil· in Fig.3 gezeigt. Die Wand der ■- Ascheen^eerungskammer 35 ist an der rechten Seite von Pig.3 angrenzend an den Rohrieitungsanschiufi 87 so angewinkeit, daß in dieser Stellung zwischen der Ascheentleerungskammer 35 und dem Roh^eitungsanschiuB 87 eine scharfe Ecke vermieden wird. Auf diese Weise üben die sich entlang der Rohrleitung 11 bewegenden schleifenden Teilchen keine heftige Wirkung auf diesen Teil der Ascheentieerungskammer aus.

Fig.6 - 8 zeigen den Betrieb des in Fig.3 - 5 gezeigten Teil· des Systems. In Fig.6 befindet sich feine Teilchen 101 und große Teiichen 103 entha^ende Asche über dem Domventil· 37· Die großen TeUichen 103 werden vom Aschebrecher 33 am Abwärtsbewegen über den Aschebrecher 33 hinaus gehindert.

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In Fig. 7 ist das Domventil 37 offen und bewegt sich die Asche abwärts in die Ascheentleerungskammer 35· Der Aschebrecher wird in Betrieb gesetzt, um die Größe der großen Teilchen unter 3 zu verringern, bevor diese sich abwärts in die Ascheentleerungskammer 35 bewegen.

In Fig. 8 ist das Domventil 37 wieder geschlossen und wird die Rohrleitung mit Druckluft beaufschlagt, so daß die in der Ascheentleerungskammer 35 enthaltene Asche aus dieser Kammer heraus und entlang der Rohrleitung in Pfeilrichtung gedrückt wird.

Das Grobkörniges fördernde System ist dem oben beschriebenen Asche fördernden System ähnlich mit der Ausnahme, daß im Grobkörniges -Sy st em keine Brecher erforderlich sind, da die Teilchengröße des Grobkörnigen keine Probleme aufwirft. Im allgemeinen ist hervorzuheben, daß das Domventil so beschaffen ist, daß ziemlich ansehnliche Materialbrocken gehandhabt werden können, wobei lediglich dort Brecher vorgesehen werden müssen, wo das Material große Klumpen enthält. Das Ventilglied des Domventils ist so beschaffen, daß es das ansehnliche Brocken enthaltende Material "schneidet", welches im Domventil aufgehäuft wird, es kann dann zusammen mit der Gummidichtung 71 eine wirksame Dichtung bilden.

Die Asche- und Grobkörniges-Systeme können vollautomatisch betrieben v/erden. Bei einem Aschesystem häuft sich die Asche über dem Domventil auf, bis sie die Höhe des Niveaufühlers 31 erreicht. Dieser sendet ein Signal aus, das das öffnen des Domventils 37 und den Betrieb des Aschebrechers 33 einleitet. Dies dauert an, bis die Aschenentleerungskammer voll Asche ist. Das Domventil schließt dann und die Rohrleitung 11 wird mit hohem Luftdruck beaufschlagt. Die Luft drückt die Asche aus der Ascheentleerungskammer 35 entlang der Rohrleitung 11 zum Abschlußkasten 15 und in den Vorratsbunker 17· Hat einmal der Niveaufühler 31 ausreichendes Material zum Einleiten des Brechens und des Förderns angezeigt, so findet eine eingestellte Anzahl von

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Forderzyklen statt bis das über dem laehebrecher angehäufte Material verbraucht ist. Während dieser Zeitdauer bleiben die zu den weiteren Kesseln gehörenden Aschebrecher usw. außer Betrieb bis die Brech- und Förderfolge an dem in Frage kommenden Kessel beendet ist.

Die Zeitdauer des Aschebrechens unter irgendeinem Kessel kann auch durch einen weiteren Niveauanzeiger in der Ascheentleerungskammer unterhalb des Domventils bestimmt werden. In diesem Pail wird das Schließen des Domventils und das Betriebsende des Aschebrechers durch ein hohes Niveau von in der Aschenentleerungskammer angehäufter Asche signalisiert.

Es ist hervorzuheben, daß aufgrund der Konstruktion des Ventilglieds 61 des Domventils 37 und der Dichtung 71 auf der und um die Gummidichtung 71 abgelagerte Materialteilchen zum größten Teil aus der Bahn gefegt werden, wenn das Domventil geschlossen wird. Irgendwelche kleinen verbleibenden Teilchen" können zwischen der Gummidichtung 71 und dem Yentilglied 61 eingefangen werden. Diese Teilchen sind jedoch ausreichend kleinf^daß bei Einführung von Luft in den Zwischenraum hinter der Gummidichtung 71 sich die Dichtung um diese Teilchen herum verformt und noch eine gute Abdichtung am Yentilglied 61 erzeugt.

Wenn auch das oben beschriebene System das Verladen von Asche und Grobkörnigem betrifft, so ist hervorzuheben, daß die Vorrichtung nach der vorliegenden Erfindung zum Verladen irgendwelchen anderen Materials, z.B. Staub, Sand und vieler anderer trockenei" oder klebriger Materialarten, verwendet werden kann.

Patentansprüche

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Claims (6)

1. HACAWBER ENGINEERING LIMITED Ilünchen, 08.06.1976

   Ogden Road ρ 362/76

   Doncaster Pu/rei

   South Yorkshire DN2 4SQ, England 2625591

   Patentansprüche

   Materialverladevorrichtung, gekennzeichnet durch eine Rohrleitung oder dergleichen mit einem Drucklufteinlaß und einem Materialauslaß, und durch wenigstens zwei zwischen dem Drucklufteinlaß und dem Materialauslaß angeordnete Materialeinlaßglieder, von denen jedes ein Verschlußglied aufweist, daß bewegbar ist zwischen einer offenen Stellung, in der Material in die Rohrleitung geleitet werden kann, und einer geschlossenen Stellung, in der das Materialeinlaßglied im wesentlichen abgedichtet ist, um einen Durchtritt von Druckluft von der Rohrleitung über das Mgterialeinlaßglied zu verhindern.
2. 2. Materialverladevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Materialeinlaßglied ein Behälter ist, der über der Rohrleitung angeordnet ist, der sich an seinem unteren Ende in die Rohrleitung öffnet und der an seinem oberen Ende durch ein Verschlußglied verschließbar ist.
3. 3. Materialverladevorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Verschlußglied ein teilweise kugelförmiges Ventilglied enthält, das drehbar ist zwischen einer offenen Stellung, in der das Material in das Materialeinlaßglied und von da aus in die Rohrleitung hineinfallen kann, und einer geschlossenen Stellung, in der das Materialeinlaßglied abgedichtet ist, um ein Entweichen von Druckluft aus der Rohrleitung zu verhindern.
4. 4· Materialverladevorrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß das Materialeinlaßglied eine Dichtung enthält, die gegen das in Schließstellung befindliche kugelförmige Ventilglied gedrückt werden- kann.

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5. 5· Materialverladevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Materialeinlaßglied mit einer Einrichtung zum Verringern der Größe von festen Teilchen versehen ist.
6. 6. Materialverladevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Einrichtung zum Beaufschlagen der Rohrleitung mit Druckluft und durch eine Einrichtung zum Leiten von Material aus der Rohrleitung in einen geeigneten Behälter.

   7· Asche- und Grobkörniges-Verladesystemzum Fördern von Asche und Grobkörnigem aus Kohle verbrennenden Kesseln zu entfernt von den Kesseln gelegenen Standorten, gekennzeichnet durch zwei oder mehrere Sätze von Materialverlad evorrichtungen nach Anspruch 1, wobei der eine Satz zum Fördern von Asche und der andere Satz zum Fördern von Grobkörnigem vorgesehen ist.

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