DE2754394A1

DE2754394A1 - Speicher- und ausgabevorrichtung fuer pulverfoermiges material

Info

Publication number: DE2754394A1
Application number: DE19772754394
Authority: DE
Inventors: Michel Georges Gaston Bonnel
Original assignee: Colmant Cuvelier SA
Current assignee: Colmant Cuvelier SA
Priority date: 1976-12-10
Filing date: 1977-12-07
Publication date: 1978-06-22
Also published as: AU3143477A; BE861097A; FR2373469B1; NL7713668A; US4183702A; CH618659A5; FR2373469A1

Description

Hannover, 30. November 1977

Soeitti COUUNT CUVELIES DODGE, rue Grease 59022, LILLE/Pranec

C 70 - Ws/Vo

Speieher- und Ausgabevorrichtung für pulverförmiges Material.

Die Erfindung betrifft eine Speicher- und Ausgabevorrichtung für pulverförmiges Material und ist insbesondere für die Speicherung von pulvorförmigern Brennstoff und für dessen Zufuhr su einem Brenner bestimmt.

In der Patentanmeldung P 27 16 216.9 ▼«■ 13. April 1977 mit dem Titel "Brenner für pulverförmiger Brennstoff" ist ein Spesialbrenner für die Verbrennung von pulvorform!gen Material, wie s.B. Holsmchl, beschrieben, welches in Partikel pulverisiert ist, deren Abmessungen swisehen 1 und 300 Mikron liegen.

Um bei Brennern dieser Art für eine fortlaufende und gleichmäßige Verbrennung Sorge su tragen, kommt es auf eine möglichst gleichmäßige Brennstoffzufuhr an.

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Der Erfindung liegt demgemäß die Aufgabe zugrunde, eine Speicher- und Ausgabevorrichtung für pulverförmiges Material zu schaffen, die für Brenner der genannten Art verwendet werden kann und die insbesondere eine äußerst gleiobjtäBige und genau regulierte Brennstoffzufuhr bewirkt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dafl die Vorrichtung einen Silo aufweist, dessen unterer Abschnitt al· Fluidisierungseinrichtung ausgebildet ist, wobei an diese «ine Ausförder- und Dosiereinrichtung angeschlossen ist, welcher eine Reguliereinrichtung naehgeschaltet ist, die in einem des Abtransport des Materiales dienenden Luftstrom gründet.

Mit dieser Anordnung wird erreicht, daß durch die Fluidisierung im Silo von vornherein für einen gleichmäßigen Materialfluß zur Ausförder- und Dosiereinrichtung hin Sorge getragen wird, wobei die dieser Einrichtung nachgesehaltete Reguliereinriehtung für eine sehr gleichmäßige Einbringung des ausgeförderten Materiales in den der Zufuhr zum Brenner dienenden Luftstrom dient, in welchem dann die einzelnen Partikel in gleiohmäBig verteilter Form vorliegen. Auf diese Weise kann eine stetige und gleichmäßige Verbrennung erreicht werden.

Der Anwendungsbereich der erfindungsgemäBen Vorrichtung ist jedoch nicht auf die Zufuhr von pulverförmigern Brennstoff au

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eine» Brenner beschränkt. Die erfindungsgeaäfie Vorrichtung kann vielmehr für eine Seihe anderer Anwendungsgebiete eingesetzt werden, beispielsweise für Speieherrorrichtnngen für pulverförmiges Material anderer Art. AmAerdea kann die erfindungsgeaäBe Vorrichtung angewendet werden, ua Mischungen aus Pulvern anderer Art herzustellen, beispielsweise Mischungen aus Farbpulvern oder aus pulverförmigen pharmazeutischen Produkten.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn der Silo zylindrisch und sein unterer Abschnitt kenisch ausgebildet ist, wobei der untere Abschnitt in Mehrere Sekteren jeweils gleicher Oberfläche aufgeteilt ist, die über an einen Verteiler angeschlossene Leitungen unabhängig voneinander ait Fluidisierungsluft beaufschlagbar sind.

Auf diese Veise wird erreicht, daJ sich an der unteren Austrittsöffnung des Silos keine Brücken bilden können, da der ■it Fluidisierungsluft beaufschlagte Sekter ständig wechselt. AuBerdem tritt bei konischer Ausbildung eines Fluidisierungsraumes die nachteilige Erscheinung auf, daJ sich bevorzugte Luftdurehtritte quer durch das Material ausbilden, durch welche die Luft,ohne fluidisierend zu wirken,entweichen kann. Auch diese nachteilige Erscheinung wird durch das Wechseln der beaufschlagten Sektoren sicher verhindert.

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Die Sektoren können der Reihe nach der Fluidiaierung unterworfen werden, jedoch kann es zur weiteren Verbesaerang des Wirksamwerdens ihres Wechsele Torteilhaft sein, wenn sie in ungleichmäßiger Reihenfolge der Beaufschlagung mit Fluidisierungsluft unterliegen.

Gemäß einer anderen Ausführung·for* kann der Silo quaderförmig sein, wobei sein unterer Abschnitt zwei geneigte konvergierende und als Fluidisierungseinrichtung ausgebildete Wandungen aufweist, die unabhängig voneinander mit Fluidisierungsluft beaufschlagbar sind.

Bei beiden Aueführung*formen kann die Ausförder- und Dosiereinrichtung als Förderschnecke ausgebildet sein, wobei die Förderschnecke ein- oder mehrgängig sein kann.

ZweckmäBigerweise ist die Förderschnecke in einem teilzylindrischen Gehäuse angeordnet, dessen unterer Zylinderabschnitt als Fluidisierungseinrichtung ausgebildet ist, um die Aueförderung mittels der Schnecke zu unterstützen und auoh in diesem Bereich die Fluidisierung forzusetcen.

Bei der quaderförmigen Ausbildung des Silos, bei welcher sich also eine über die Silolänge sieh erstreckende untere Öffnung ergibt, kann die Ausförder- und Dosiereinrichtung als umlaufende

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Zahnwelle ausgebildet sein, deren jeweils oberer Abschnitt das aas de· Silo austretende Material aufnimmt und durch ihre Drehung direkt in einen darunterliegenden Ablaufkanal fördert.

Eine besonders einfache andererseits aber genau arbeitende Beguliereinrichtung ergibt sich, wenn die Reguliereinrichtung aus einer geneigten Rutsche besteht, deren unterer Abschnitt als Fluidisierungseinrichtung ausgebildet ist. Auf diese Weise wird das von der Ausförder- und Dosiereinrichtung kommende Material über eine relatir große Länge der Beguliereinrichtung unter gleichseitiger Fluidisierung weiterrerteilt, so daß es am Ende der Reguliereinriehtung in gleidusäBig rerteilter Font Torliegt.

ZweekmäBigerweise weist die Reguliereinriehtung eine Eintrittskaaoaer mit große· Querschnitt auf, an welche ein Abschnitt ■it konrergierenden Wandungen ansehließt, der in einen Ausströmkanal alt klein·« Querschnitt Mündet. Auf diese Weise kommt es innerhalb des Ausströmkanales mit kleines Querschnitt su einer gleichmäßigen Verteilung des pulTorförmigen Materiales, da etwaige Unregelmäßigkeiten an der Engstell· surttckgehaltcn werden. Besonders zweckmäßig ist es, wenn der Ausströmkanal etwa die doppelt· Läng· wie die Eintrittskammer hat, wobei deren lichte Weite etwa sechsmal ·· groß wie die des Ausströmkanal es ist.

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Zum Abtransport des auf diese Weise ausgeförderten und gleichmäßig verteilten pulverförmigen Materiales kann die Reguliereinrichtung in einen Fülltrichter Bünden, der im Ansaugbereich eines den Materialtransport dienenden Gebläses angeordnet ist. Da jedoch der durch das Gebläse in diesem Bereich erzeugte Unterdruck Turbulenzen in der Reguliereinrichtung hervorrufen kann, ist es vorteilhaft, wenn die Reguliereinrichtung mit einem Druckluftkanal in Verbindung steht, durch welchen der dem Abtransport des Materiales dienende Luftstrom unter Druck strömt. Auf diese Weise wird eine turbulenzfreie Mitnahme des austretenden Materiales sichergestellt. Hierbei ist es besonders vorteilhaft, wenn die Verbindung zwischen der Reguliereinrichtung und dem Druckluftkanal durch ein Abflußrohr gebildet ist, dessen unterer Abschnitt eine im Strömungssinn geneigte Wandung aufweist, die im Bereich einer venturirohrförmigen Engung des Druckluftkanales in diesen mündet. Damit werden an der Verbindungsstelle zwischen dam Abflußrohr und dem Druckluftkanal sowehl auftretender Unterdruck als auch Turbulenzen vermieden, so daß es zu einer ausgezeichneten Mischung des austretenden fluidisierten Materiales mit der durchströmenden Luft kommt.

Die Erfindung wird im feigenden anhand von Ausführungsbeispielen in der Zeichnung näher erläutert.

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Fig. 1 zeigt in scheaatischer Darstellung in Schnitt eine Seitenansicht einer Ausführungsfora der Erfindung.

Fig. 2 ist eine Draufsicht auf die Anordnung nach Fig. 1 bei etvas abgewandelter Ausführungsfora·

Fig. 3 zeigt in perspektirischer Darstellung und im. Teilschnitt eine andere Ausführungsfon des zur Erfindung gehörenden Silos.

Fig. k ist eine Detailansicht und zeigt eine andere Ausführungsfom der Ausförder- und Dosiereinrichtung nach Fig. 3.

Fig. 3 iat eine Detailansicht und zeigt in Schnitt eine Aus führung sfom der Reguliereinrichtung nach Fig. 1.

Fig. 6 ist eine Draufsicht der Vorrichtung nach Fig. 3 is Schnitt.

Fig. 7 ist der Schnitt A-A nach Fig. 6.

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Gemäß Fig. 1 weist die erfindungsgemäße Vorrichtung einen Silo 1 auf, dessen unterer Abschnitt 2 als Fluidisierungseinrichtung ausgebildet ist.

Oberhalb des unteren Abschnittes 2 des Silos 1 ist ein Gitter angeordnet, welches den Träger für eine poröse, beispielsweise gewebte Wandung 4 bildet, die einen Raum 5 abgrenzt, in welchen Luft durch eine oder mehrere Leitungen 6 eingeblasen wird, um das im Silo 1 befindliche pulrerförmige Material zu fluidisieren.

Das auf diese Weise fluidisierte Material fließt durch eine zentrale Leitung 7 ab, die in eine Aueförderleitung 8 mit einer als Förderschnecke ausgebildeten Ausforder- und Dosiereinrichtung 9 mündet.

Vorzugsweise sind der Durchmesser der Leitung 8 und derjenige der durch einen Motor 9a angetriebenen Förderschnecke 9 ·* beansen, daß die durch die Förderschnecke 9 geförderte Materialmenge stets geringer als die maximale Menge ist, die durch die zentrale Leitung 7 aufgenommen werden und durch diese ausströmen kann.

Wenn die erfindungsgemäfie Vorrichtung für einen Brenner für pulverförmigen Brennstoff rerwendet werden soll, ist die

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Rotationsgeschwindigkeit der Förderschnecke 9 von den Merkmalen des Brenners abhängig. Der Brenner selbst ist hier jedoch nicht dargestellt.

Das duroh die Förderschnecke 9 geförderte Material fällt bei· dargestellten Ausführungsbeispiel in die Eintrittskam-■er 10 einer Beguliereinriehtung 11. Diese ist erforderlich, weil die Förderschnecke 9 zwar einen gut dosierten jedoch stoßweisen Materialfluß liefert. Für den genannten Brenner ist es jedoch unbedingt notwendig, daß die Brennstoffzufuhr ganz gleichmäßig ist.

Die Beguliereinriehtung 11 besteht aus einer geneigten Rutsche ■it rechteckige· oder quadratische· Querschnitt, die eine poröse Seheidewand aufweist, welche einen Bau· 13 begrenzt, in den dureh eine Leitung 13a unter Druck stehende Luft eintritt, die beispielsweise von derselben Quelle kommen kann wie die der Leitung 6 zügeführte Luft.

Da das schubweise in die Eintrittskammer 10 fallende Material fluidisiert ist, strömt es analog einer Flüssigkeit entsprechend der Neigung der Seheidewand 12 dureh die Rutsche

Aa Ende der Rutsche 11 kann da* Material direkt in die Ansaugöffnung eines Gebläses fallen, dessen Luftstro· de· Ma-

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terialtransport dient und der gleichzeitig den Primärluftstrom des genannten Brenners bilden kann.

Die Neigung und die Länge der Rutsche 11 sind so bemessen, daß die Strömung des Materials bis zum Ende der Rutsehe gleichförmig ist. Da es vorkommen kann, daß der durch das Gebläse zum pneumatischen Transport des Materialee erzeugte Unterdruck Turbulenzen in der Rutsche 11 hervorruft, kann vorzugsweise am Ende der Rutsche ein Abflußrohr 14 vorgesehen sein, das mit einem Druckluftkanal 15 in Verbindung steht, in welchem der durch ein Gebläse 16 erzeugte Luftstrom unter Druck strömt.

An der Verbindungsstelle zwischen dem Abflußrohr 14 und dem Druckluftkanal 15 kann es jedoch zu einem Pfeifen oder Zischen kommen. Aus diesem Grunde ist der Druckluftkanal 15 vor der Verbindungsstelle verengt und dahinter erweitert. Auf diese Weise wird ein Venturirohr gebildet, wobei das Abflußrohr 14 eine geneigte Wandung 14a aufweist, welches in den Druckluftkanal 15 im Bereich der venturirohrförmigen Verengung 17 mündet. Dies hat zur Folge, daß praktisch weder Unterdruck noch Turbulenzen in dem oberhalb der Verengung liegenden Bereich 18 des unteren Endes des Abflußrohres 14 auftreten können, so daß eine ausgezeichnete Mischung zwischen dem fluidisierten Material und dem dem Transport dienenden Luftstrom erreicht wird.

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Da ea unbedingt erforderlieh ist, einen gleichmäBigen Materialstrom cn erhalten, mfi eine Brüekenbildnng in de» im Silo befindliehen Material vermieden werden. Außerdem können bei einem konischen Fluidisierungsraum im unteren Abschnitt eines Silos bevorzugte Durchtritte für die Luft (sogenannte "Kamine") auftreten, durch welche die Luft praktisch quer durch die Masse des Materials austritt.

Es müssen daher Mittel vorgesehen werden, die diese "Brücken" und "Kamine" zerstören bzw. ihre Bildung verhindern.

Mittel dieser Art sind in Fig. 2 dargestellt. Wie aus Fig. 2 hervorgeht, ist der untere Abschnitt des Silos 1 in drei Sektoren 5a, 5b und 5* eingeteilt, denen durch drei Leitungen 6a, 6b und 6c Luft zugeführt wird, die von einem drehbaren Verteiler 19 nacheinander mit Fluidisierungsluft beaufschlagt werden.

Im Normalfall wird gleichseitig mit der Fluidisierung des pulverförmigen Materiales eine Brücke oberhalb der Öffnung der zentralen Leitung 7 (vergl. Fig. l) erzeugt und die Strömung weicht unregulierbar ab. Wenn nun nur einer der Sektoren mit Luft beaufschlagt wird und wenn dieser Sekter ständig wechselt, kommt es nicht zur Bildung von Brücken und nicht zur Bildung von bevorzugten Durchtritten für die Luft.

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Diese Anordnung hat außerdem den Vorteil, daß sich «it ihr eine Standardisierung der Produktion erreichen läßt.

Einer vorgegebenen Fluidisierungsflache s muß eine bestirnte Luftströmung und damit auch ein bestimmtes Gebläse entsprechen. Bei einer Aufteilung des unteren Abschnittes des Silos in Sektoren mit jeweils einer Fläche s kann dasselbe Gebläse verwendet werden wie für eine der Fläche s entsprechende Gesamtfläche des unteren Abschnittes des Silos.

Beispielsweise kann also bei einem Silo mit einer gegenüber dem dargestellten Ausführungsbeispiel um ein Drittel größeren Fläche der untere Abschnitt des Silos in vier Sektoren, bei einem Silo mit der doppelten Fläche in sechs Sektoren aufgeteilt werden usw.

Beim dargestellten Ausführungsbeispiel werden mittels des drehbaren Verteilers 19 die einzelnen Sektoren nacheinander der Luftzufuhr unterworfen, wobei es indessen möglieh ist, den Verteiler 19 so auszubilden, daß die Luft in die Sektoren nicht der Reihenfolge nach eingeblasen wird.

Beim dargestellten Ausführungsbeispiel wird das Material durch eine eingängige Förderschnecke 9 gefördert, die jedooh in Abhängigkeit von den Materialströmen auch mehrgängig ausgebildet sein kann, so daß für Standardmaterialien bestimmte Durch-

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■easer und Steigungen der Förderschnecke Torgesehen sein können.

In vorteilhafter Weise kann in der Ausförderleitung 8 eine zylindrische poröse untere Wandung angeordnet werden, üb auch dort das Material zu fluidisieren, während es durch die Förderschnecke 9 gefördert wird.

Fig. 3 zeigt eine abgewandelte Ausführungsfom des Silos 1, der hier quaderförmig ist, wobei sein unterer Abschnitt durch zwei geneigte Wandungen gebildet ist, die symmetrisch angeordnete Räume 5 für die Fluidisierung bilden. Die geneigten Wandungen konvergieren gegen eine offene Rinne 9Ib, in welcher eine Förderschnecke 9 angeordnet ist. Der untere Abschnitt der Rinne 9b kann außerdem mit Mitteln zur Fluidisierung versehen und die Förderschnecke 9 ein- oder mehrgängig ausgebildet sein.

Wenn der Silo wie in der Ausführungsforsi nach Fig, 3 gestaltet ist, kann die Ausförder- und Dosiereinrichtung durch eine Förderschnecke oder durch einen zahnfömigen Verteiler gebildet sein, wie ein solcher in Fig. 4 dargestellt ist.

Dieser zahnfömige Verteilerist als Zahnwelle 21a ausgebildet, welche den unteren Abschnitt des Silos verschließt und auf

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einer Lagerwelle 21 sitzt, wobei auf ihrem Umfang Zähne 20 angeordnet sind. Wenn die Welle 21 in Drehung versetzt wird, füllen sich die Zahnlücken im oberen Abschnitt der Zahnwelle 21a in Abhängigkeit vom jeweiligen Umlaufstand mit Material und entleeren sich in die Eintrittskammer 10 in ihrem unteren Abschnitt.

Die Fig. 5» 6 und 7 zeigen eine abgewandelte Aueführungsform der Reguliereinrichtung zur Egalisierung des Materialstromes· Auch hier wird die Dosierung durch eine ein- oder mehrgängige Förderschnecke (Fig. l) oder durch eine Zahnwelle (Fig. 4) vorgenommen, wobei der Strom in die Eintrittskammer 10 stoßweise vor sich geht.

Eine Reguliereinrichtung wie die Rutsche 11 in Fig. 1 ist also auch hier notwendig. Diese Reguliereinrichtung kann jedoch modifiziert werden, um bessere Resultate zu erzielen.

Gemäß den Fig. 5 bis 7 sind hierzu im Inneren der Rutsehe 11 zwei Platten 23 angeordnet, deren symmetrische Wandungen 22 konvergieren, um einen verengten Abschnitt 22a und einen Ausströmkanal 22b zu bilden, wobei letzterer einen geringen Querschnitt und eine große Länge hat. Die Wandungen 22 sind so ausgebildet und angeordnet, daß die Fluidisierungsflache auf etwa einem Drittel der Gesamtlange ein Maximum hat and

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nach dem rerengten Abschnitt auf den restlichen zwei Dritteln ein Minimum. Die Verengung entlang dem Abströmkanal 22b
ruft einen Stau des Fluidisierungsbettes hervor und unterdrückt damit praktisch alle Unregelmäßigkeiten.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist der der Eintrittskammer entsprechende Abschnitt, der Tor der Verengung liegt, etwa sechsmal weiter als der Ausströmkanal 22b.

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eerseite

Claims

Ansprüche

. )Speieher- und Ausgabevorrichtung für pulverförmiges Material, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung einen Silo (l) aufweist, dessen unterer Abschnitt (2) als Fluidisierungseinriehtung ausgebildet ist, wobei an diese eine Ausförderund Dosiereinrichtung (9) angeschlossen ist, welcher eine Reguliereinriehtung (ll) naehgesehaltet ist, die in einen dem Abtransport des Materiales dienenden Luftstrom mündet.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Silo (l) zylindrisch und sein unterer Abschnitt (2) konisch ausgebildet ist, wobei der untere Abschnitt (2) in mehrere Sektoren (5a,5b,5c) jeweils gleicher Oberfläche (s) aufgeteilt ist, die «bor an einen Verteiler (19) angeschlossene Leitungen (6a,6b,6c) unabhängig voneinander mit Fluidisieruagsluft beaufschlagbar sind.

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3· Vorrichtung nach Ansprach 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Sektoren (5a,5b,5c) der Reihe nach der Fluidisierung unterworfen werden.
4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Sektoren (5a,5h,5c) der Fluidisierung in ungleichmäßiger Reihenfolge unterworfen werden,
5· Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Silo (l) quaderförmig ist, wobei sein unterer Abschnitt (2)
zwei geneigte, konvergierende und als Fluidisierungseinrichtung ausgebildete Wandungen (2a) aufweist, die unabhängig voneinander mit Fluidisierungsluft beaufschlagbar sind·
6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausförder- und Dosiereinrichtung als Fördersehnecke (9) ausgebildet ist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet) daß die Förderschnecke (9) mehrgängig ist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Förderschnecke (9) in einem teilzylindrischen Gehäuse (9a) angeordnet ist, dessen unterer ZyIinderabschnitt als Fluidisierungseinrichtung ausgebildet ist.

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9. Verrichtung nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, daß die Ausförder- und Dosiereinrichtung als umlaufende Zahmrelle (21a) ausgebildet ist.
10. Vorrichtung nach eines der Torhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Reguliereinrichtung aus einer geneigten Rutsche (ll) besteht, deren unterer Abschnitt als Fluidisierungseinrichtung ausgebildet ist.
11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Reguliereinrichtung (ll) eine Eintrittskassier (lO) mit großem Querschnitt aufweist, an velche ein Abschnitt (22a) mit konvergierenden Wandungen anschließt, der in einen Ausströmkanal (22b) ■it kleinem Querschnitt mündet.
12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausströmkanal (22b) etwa die doppelte Länge vie die Eintrittskammer (lO) hat, vobei die lichte Veite der Eintrittskammer (lO) etwa sechsmal so groß wie die des Abströmkanal es (22b) ist.
13. Vorrichtung nach einem der Torhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Reguliereinrichtung (ll) im einen Fülltrichter mündet, der im Ansaugbereich eines dem Materialtransport dienenden Gebläses angeordnet ist.

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14. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daii die Reguliereinrichtung (ll) Bit einem Druckluftkanal (l5) in Verbindung steht, durch welchen der dem Abtransport dee Materiales dienende Luftstrom unter Druck strömt.
15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung zwischen der Reguliereinrichtung (ll) und dem Druckluftkanal (15) durch ein Abflußrohr (l4) gebildet ist, dessen unterer Abschnitt eine im Strömungssinn geneigte Wandung (l4a) aufweist, die im Bereich einer venturirohrförmigen Verengung (I?) des Druckluftkanales (15) in diesen mündet.

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