DE2626586C2 - Gasverteilungsboden für ein Wirbelbett - Google Patents
Gasverteilungsboden für ein WirbelbettInfo
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Description
Die Erfindung betrifft einen Gasverteilungsboden für ein Wirbelbett, nach dem Oberbegriff des Patentanspruches
1.
Wirbelbetten sind an sich bekannt. Sie weisen eine große Anzahl von feinverteilten Teilchen in einem kammerförmigen
Behälter auf. Durch diese Teilchenmasse wird das Gas von unten nach oben durchge!eitet, die
Teilchen können erhitzt sein. Man regelt die Geschwindigkeit des eintretenden Gases derart, daß die Teilchen
voneinander getrennt und statistisch wahllos verteilt werden, so daß sie sich im Wirbelbett nach Art einer
Flüssigkeit verhalten (US-PS 36 77 404).
Wirbelbetten werden z. B. zwecks Reinigung von Bauteilen, Verbrennung von Abfall u. dgl. benutzt.
Es ist bereits eine Vorrichtung zum Feinregulieren von Gasströmen in Leitungen, insbesondere für die
Gaschromatographie, bekannt, wobei ein wendelförmiger Durchlaßkanal zwisch.n einem Muttergewinde einerseits
und einem in das Muttergewinde eingeschraubten Bolzengewinde andererseits ausgebildet sind, indem
ein oder entsprechend beide Gewindekämme abgeflacht sind, so daß ein radialer Spalt für den axialen
Durchgang des Gases, also ein wendeiförmiger Durchflußkanal gebildet ist. Der zugehörige Schraubbolzen ist
axial verstellbar gelagert. Allerdings betrifft diese Ausbildung keinen Gasverteilungsboden für ein Wirbelbett.
Zwar sind in der chromatographischen Kolonne bzw. im Gehäuse dnr Gasleitung eine Kammer mit einer Pakkung
versehen, die poröse oder granulierte Teilchen enthält Diese Packung dient allerdings als eine Art Absorptionsfilter
für das Gas. Ein zweites Leitungsrohr ist mit ähnlicher Filterpackung versehen. Die Filterpakkung
dient auch dazu, das Prüfgas in seine Bestandteile zu zerlegen. Ein Gasverteilungsboden wird insoweit
nicht angesprochen und insbesondere nicht die feinvertei'ten Teilchen oberhalb der Gaseintrittsöffnung des
DurchlaQkanals anzuordnen (US-PS 31 43 145).
Bei einem bekannten Gasverteilungsbodt.il für ein
Bei einem bekannten Gasverteilungsbodt.il für ein
ίο Wirbelbett werden stabförmige Abdeckkörper für die
Durchflußöffnungen im Gasverteilungsboden verwendet Die Abdeckkörper sind außerhalb des Gasverteilungsbodens
dachartig verbreitert Dadurch werden die nach abwärts sinkenden Teilchen des Wirbelbettes ra-
is dial bzw. zur Seite hin bezüglich des Durchlaßkanals
weggeleitet und gelangen nicht unmittelbar in die Eingangsöffnung des Gasdurchlasses. Allerdings ist hier
einmal eine Feinregulierung des Durchlaßkanals zwischen dem Schaft des Abdeckkörpers und der Seitenwand
des Gasverteilungsbodens nicht möglich. Andererseits bleibt ein. konstanter radialer Umfangsspalt
zwischen der unteren Stirnfläche im Kopfbereich des Abdeckkörpers und der zugekehrten oberen Stirnfläche
des Gasverteilungsbodens nach wie vor vorhanden. Für diesen Ringspalt sind keine Maßnahmen vorgesehen, zu
verhindern, daß die Teilchen des Wirbelbettes in beachtlicher Zahl in den Durchlaßkanal eindringen und
diesen verstopfen (BE-PS 5 47 504).
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem Gasverteilungsboden eingangs genannter Art eine
Feinregulierung für Gase in der Durchflußeinrichtung betriebssicher und einfach zu ermöglichen, andererseits
jedoch ein Eindringen der Teilchen aus dem Wirbelbett in den Durchlaßkanal sicherer als bisher zu vermeiden.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Patentanspruches 1 angegebenen
Maßnahmen gelöst Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen dargestellt
Es wird somit ein Gasverteilunjrsboden für ein Wirbelbett
geschaffen, bei dem eine Vielzahl von Durchlaßkanälen relativ einfach, z. B. durch eine Vertiefung in der
Kopfschraube, durch ein einfaches Werkzeug feinregulierbar ist, auch bei den typischen hohen Temperaturen
eines Wirbelbettes, die Bauteile des Durchlaßkanales, also Mutter- und Bolzengewinde, trotz einfacher Form
und handelsüblicher Werkstoffe sehr betriebssicher bleiben, ferner ebenfalls durch einfache Bauteile der
Eingangsbereich des Durchlaßkanals besonders bei feinen Teilchen des Wirbelbettes durch eine Art Eintrittsso
sperre für diese Teilchen zum Durchlaßkanal verbessert und das Eindringen der Partikelchen in den schmalen
Spalt des Durchlaßkanals wirksam unterbunden sind.
Bei einer Ausführungsform wird ein besonderer steuerbarer zweiter Durchlaßkanal mit einfachen Maßnahmen
geschaffen, die Feinregulierung ist universeller. Ferner ist vorteilhaft, daß das Gas mit einem Drall in das
Wirbelbett eintritt und die Teilchen besser vermischt Durch Auswahl unterschiedlicher Mutter- und/oder
Bolzengewinde kann man ebenfalls Gasdurchtrittsgeschwindigkeiten in größeren Bereichen variieren, ebenfalls
durch Auswahl der Gewindesteigung. Die flügel- oder sternförmigen Arme der Unterlegscheibe bilden
eine Art von Leitkanälen, verbessern die Ausflußbedingungen des Gases aus der Vorkammer in das Wirbelbett
durch gleichmäßigere Verteilung über 360c; durch die horizontale Ausströmrichtung zwischen Schraubenkopf
und Gasverteilungsboden wird das Einbringen der Partikelchen in den Durchlaßkanal besonders sicher ver-
mieden, weil am Boden die auf die Partikelchen einwirkende Schwerkraft sowieso am geringsten ist
Ausführungsformen der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher erläutert
Es zeigt
F i g. 1 eine schematische Darstellung des Wirbelbettes
im Aufriß,
F i g. 2 eine Seitenansicht eines Teiles eines Gasverteilungsbodens
siit einem Durchlaßkanal,
F i g. 3 eine der F i g. 2 ähnliche Ansicht, jedoch mit einer Kopfschraube,
F i g. 4 ein Schnitt nacli Linie 4-4 der F i g. 3,
Fig.5 eine der Fig.2 bzw. Fig.3 ähnliche Ansicht
einer anderen Ausführungsform mit zwei unterschiedlichen Durchlaßkanälen, is
Fig.6 eine Draufsicht auf die Einrichtung nach
Fig. 5.
Fig. 1 zeigt, daß in dem Wirbelbett eine Masse von
Teilchen 10, z. B. aus Sand vorhanden ist. Sie befinden
sich in einer geeigneten Kammer 11. Die Teilchen werden durch einen Gasverieilungsboden 14 abgestützt, der
mit einer Mehrzahl von Durchlässen 15 versehen ist, so
daß das Gas durch den plattenförmigen Gasverteilungsboden in Form von abgelenkten Gasströmen in die
Kammer 11 gelangt Hierdurch wird verhindert, daß die
Teilchen abwärts in eine Vorkammer 17 gelangen können. Aus der Vorkammer 17, über die Durchlässe 15
hindurch, strömt das Gas, z.B. die Luft Sauerstoff, Stickstoff od. dgl. aufwärts, durchsetzt die Masse der
Partikelchen 10 und gelangt über einen oberen Abzug 21 nach außen zu einem Filter, einem Kessel od. dgl.
Pfeile 22 deuten den Gasfluß an. Vor der Zuführung zur Kammer 11 kann das Gas erhitzt werden. Ebenso kann
die Wirbelkammer elektrisch od. dgl. erhitzt werden, um die Teilchen so auf eine vorbestimmte Arbeitstemperatür
zu bringen bzw, auf dieser Temperatur zu halten.
Nach Fig.2 und folgenden, besteht der Gasverteilungsboden
aus einer nicht deformierbaren Platte aus Stahl.
Er weist e.ne oder mehrere durchgehende Öffnungen in Form je eines eingeschnittenen Gewindes 31 auf. In
der F i g. 2 sind ein zugehöriger Gewindeboden 32, ein Gewindekamm 33 und seine Flanken, die einen Winkel
von 60° bilden, gezeigt. Es wird vorzugsweise ein V-Gewinde nach dem amerikanischen Standard vgl. Thomas
E. French, McGraw-Hill Book Company, Inc., New Ycric, sechste Auflage, Seiten 209,210 verwendet. In das
geschnittene Gewinde 31 wird ein Gewindebolzen 35 eingeschraubt und der breite flache Gewindekamm 33
gebildet, der zusammen mit den Nachbarflanken des Bolzengewindes einen wendeiförmigen Durchlaßkanal
36 bildet, dt,rch weichen das Gas aus der Vorkammer 17
zur Masse der Teilchen 10, gelangt.
Trotz der kegelstumpfförmigen Abflachung des Gewindes 33 erhält man einen schwingungsfreien Sitz von
Gasverteilungsboden 14 und dem Gewindebolzen 35. Um nun die Länge des Durchlaßkanals 36 zu verringern
oder zu vergrößern, wird nur der Gewindebolzen im Uhrzeiger- bzw. Gegenuhrzeigersinn gedreht, vorzugsweise
über eine Vertiefung 41.
Gemäß F i g. 3 und F i g. 4 wird ein Durchlaßkanai 36a
ebenfalls zwischen Mutter- und Bolzengewinde gebildet, der Bolzen ist aber durch eine Kopfschraube 37 mit
Schaft 35a ersetzt. Zwischen der unteren Stirnseite 43 der Kopfschraube 37 sowie der oberen Fläche 45 des es
Gasverteilungsbodens 14 wird eine als Sperre dienende Unterlegscheibe 46 angec.'dnet Die Unterlegscheibe 46
hat Arme 51, vgl. F i g. 4, die elastisch sind und sich verformen können, wenn die Kopfschraube herein- oder
herausgedreht wird, so daß vorteilhaft der Abstand zwischen den Flächen 43 und 45 vergrößert oder verkleinert
werden kann. Somit steht eine Durchflußfläche für den Ausfluß des Gases zum Durchsetzen des wendeiförmigen
Durchlaßkanales 36a zur Verfügung. Ferner ist vorteilhaft, daß die Luft od. dgl., die an der Unterlegscheibe
46 vorbeiströmt, mehr oder weniger horizontal ausfließt Hierdurch wird eine Art Sperre für die Wirbelbetteilchen
gebildet sowie diese gehindert, in die Durchlaßkanäle der Kopfschrauben des Gasverteilungsbodens
und der Unterlegscheibe einzudringen. Aiso vermag die Schwerkraft nicht, die Teilchen 10 zu zwingen,
in umgekehrter Richtung, d. h. abwärts in den Durchlaßkanal 36a zu gelangen. Anderenfalls hätte es den Nachteil,
daß die Teilchen 10 sich hier zusammenklumpen, den Durchschnittsquerschnitt vermindern u.dgl., also
Nachteile, die in bekannten Durchflußöffnungen auftreten.
Eine Abwandlung gemäß Fig.5, C- sieht einen Mindestflußvveg
in der DurchRußcinrichiung und zwar in
Form eines axialen Durchlaßkanals vor, die die Form einer Abflachung 55 oder einer Vertiefung 56 haben.
Vereinfacht sind beide Ausführungsformen in der gleichen Figur gemeinsam dargestellt. Im Betrieb wird man
entweder die eine oder die andere Ausführungsform als Durchlaßkanal verwenden, um einen minimalen Fluß
sicherzustellen. Es ist erkennbar, daß der Druckabfall an dem Gasverteilungsboden 14 bei vorbestimmter Gasdurchflußgeschwindigkeit
einen kritischen Wert darstellt, daß man erfindungsgemäß aber die Möglichkeit hat, diesen Wert durch Justieren der Kanäle 55 bzw. 56
einzustellen, wobei eine Feineinstellung durch Drehen des Bolzens bzw. der Schraube mehr oder weniger in
das Muttergewinde herein, erfolgt. Durch den axialen Durchlaßkanal in Form der Abflachung 55 bzw. Vertiefung
56 kann man erzwingen, daß der größte Teil des Gases hier entlang fließt, ein Anteil aber durch den
Durchlaßkanal 36a, so daß das Gewinde mehr geschont und seine Betriebsdauer erhöht wird.
F.ne Ausführungsform sieht vor, daß statt Verwendung
eines flachen oder vertiefungsähnlichen Durchiaßkanals am Umfang des Bolzengewindes ein rolcher Kanal
sich auch im Muttergewinde des Gasverteilungsbodens 14 befinden kann. Mit anderen Worten, da;. Muttergewinde
kann mit einem flachen Abschnitt, ähnlich der Abflachung 55 oder mit einer Vertiefung, ähnlich
der Vertiefung 56 versehen sein, um diesen Durchlaßkanal zu bilden.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
Claims (3)
1. Gasverteilungsboden für ein Wirbelbett, mit einer
Mehrzahl von durchgehenden Öffnungen für das durchströmende Gas, die einerseits durch je eine
Kopfschraabe abgedeckt sind, andererseits je eine dieser öffnungen als wendeiförmiger relativ schmaler
Durchlaßkanal zwischen einem Muttergewinde sowie dem Bolzengewinde der Kopfschraube ausgebildet
ist, ihre Gewindekämme mindestens teilweise kegelstumpfförmig abgeflacht sind und die Kopfschrauben
axial verstellbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen unterer Stirnseite (43) jeder Kopfschraube (37) und der oberen Fläche
(45) des Gasverteilungsbodens (14) eine Unterlegscheibe (46) vorhanden ist, die eine Mehrzahl von
elastischen, sternförmigen radial am Umfang um den jeweiligen Durchlaßkanal (36,36a; herum verteilten
Armen (J.1) aufweist, durch die eine Mehrzahl von
radial naifi außen gerichteten horizontalen, mit den
wendeiförmigen Durchlaßkanälen (36, 36a^ in Verbindung
stehenden Abflußkanälen gebildet ist
2. Gasverteilungsboden nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der Kopfschraube mindestens
ein zusätzlicher, mit dem wendeiförmigen Durchlaßkanal (36, 36a,' in Verbindung stehender
axialer oder achsparalleler Durchlaßkanal vorhanden ist
3. Gasverteilungsboden nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der zusätzliche axiale oder
achsparallele Durchlaßkanal eine am Umfang des Kopfschraubengewkides abgeordnete Abflachung
(55) oder eine Vertilgung (56) etwa rechteckigen Querschnitts ist
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Legal Events
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8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
D2 | Grant after examination | ||
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