DE2856617B1 - Beschickungsvorrichtung fuer einen unter Druck stehenden Behaelter - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Beschickungsvorrichtung nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Derartige Beschickungsvorrichtungen, die auch als Schleusensysteme mit Verdrängereinrichtung bezeichnet werden, finden vor allem Anwendung bei der Druckvergasung von trockener Kohle, wobei im Gegensatz zu den allein mit Be- und Entspannung von Produktgas arbeitenden Schleusenvorrichtungen Gasverluste weitestgehend vermieden werden. Dies wird durch die Verdrängereinrichtung bewirkt, welche das in die Schleuse gelangte Gas in den Druckbehälter zurückschiebt.

Aus der DE-PS 8 43 090 ist die Verwendung eines kolbenartigen Verdrängers bekannt, welcher an seinem in die rohrförmige Schleusenkammer eintauchenden Ende mit einer den Austritt von Gas verhindernden Dichtung versehen ist. Diese Dichtung besteht aus Kolbenringen, welche mit ständig vom Beschickungsgut beaufschlagten Flächen der Schleusenkammer zusammenwirken und daher einem sehr starken Verschleiß ausgesetzt sind. Bei den in Betracht kommenden Drücken, die in der Größenordnung von 100 bar und höher liegen, wird die Dichtung deshalb sehr schnell unwirksam, was häufige Betriebsunterbrechungen zur Durchführung von Instandsetzungsarbeiten zur Folge hat.

Bei einer anderen bekannten Schleuse der vorstehend erwähnten Gattung ist als Dichtung zwischen dem Verdränger und der Schleusenkammer eine Rollmanschette angeordnet (DE-OS 21 53 188). Derartige Dichtungen lassen sich nur bei relativ niedrigen Drücken anwenden. Außerdem sind sie mindestens zeitweise der Einwirkung des einzuschleusenden Feststoffs und damit starkem Verschleiß ausgesetzt. Ein weiterer Nachteil der bekannten Schleuse ist darin gelegen, daß als Absperrorgan zwischen dem Feststoffeinfülltrichter und der Schleusenkammer ein Schieber vorgesehen ist, dessen Dichtflächen ständig vom Feststoff beaufschlagt sind und daher rasch verschleißen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Beschickungsvorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 so zu verbessern, daß die Dichtungen so gut wie verschleißfest arbeiten und damit die Betriebsdauer gegenüber den bekannten Vorrichtungen erheblich verlängert wird.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Kennzeichnungsteil des Patentanspruches 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Durch die bei der erfindungsgemäßen Anordnung vorgenommene räumliche Trennung von Verdrängerfunktion und Dichtungsfunktion des Verdrängerkolbens wird die Dichtung des Verdrängers der Einwirkung des Beschickungsgutes vollständig entzogen. Die Dichtung kann ortsfest in dem den Verdränger aufnehmenden Gehäuse vorgesehen sein, wodurch der Bauaufwand erheblich verringert wird. Dabei besteht die Möglichkeit, die Dichtung mit einer Sperrflüssigkeit zu bespülen, was sowohl die Dichtwirkung als auch die Funktionsdauer erhöht. Da die Zufuhr des Beschickungsgutes bei Atmosphärendruck erfolgt, gibt es an der Zuführungseinrichtung keinerlei vom Gut beaufschlagte Dichtungsstellen.

Durch die Merkmale des Anspruches 2 wird eine konstruktiv einfache und platzsparende Vorrichtung geschaffen. Außerdem gibt es bei dieser Anordnung keine quer gerichteten Verschiebebewegungen zwischen der Schleusenkammer und dem zylindrischen Gehäuse, so daß zwischen diesen Teilen vorgesehene Dichtungen nur auf Druck und damit praktisch ohne Verschleiß beansprucht werden.

Mit den Merkmalen des Anspruches 3 ist zwischen den vorstehend erwähnten Teilen eine sehr wirkungsvolle, dabei aber doch nahezu verschleißfreie Abdichtung geschaffen. Das zur Bespannung der Dichtung vorgesehene Druckmittel kann dabei im Bedarfsfall auch noch die Funktion eines Kühlmediums übernehmen.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist anhand der Zeichnungen beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 die Beschickungsvorrichtung im senkrechten Längsschnitt,

Fig.2 einen Ausschnitt A aus Fig. 1 in größerem Maßstab und

F i g. 3 bis 5 in stark vereinfachter Darstellung die Vorrichtung gemäß F i g. 1 in unterschiedlichen Betriebsstellungen.

Die Beschickungsvorrichtung besteht im wesentlichen aus einer an dem unter Druck stehenden Behälter 1 angeordneten rohrförmigen Schleusenkammer 2 und einem in letztere axial eintauchenden kolbenartigen Verdränger 3. Der Verdränger 3 ist in einem zylindrischen Gehäuse 4 angeordnet, innerhalb dessen sich eine den Verdränger umschließende Dichtung 5 befindet.

Das Gehäuse 4 ist mittels an seinen Enden vorgesehenen Traversen 6 und 7 in einem aus zwei senkrechten Säulen 8 und 9 bestehenden Gestell

INSPECTED

geführt. An den mit der Schleusenkammer 2 verbundenen Säulen 8, 9 sind hydraulische Zylinder 10 und 11 angeordnet, welche auf die untere Traverse 7 einwirken und zum axialen Verschieben des Gehäuses 4 dienen. Zum Verschieben des Verdrängers 3 im Gehäuse 4 ist auf der oberen Traverse 6 ein weiterer hydraulischer Zylinder 12 angeordnet.

Die Zufuhr des Beschickungsgutes zu der Schleusenkammer 2 erfolgt mittels einer Zuführungseinrichtung 13, welche als schräg von oben in die Einfüllöffnung 14 der Schleusenkammer 2 schiebbares Fallrohr (Fig. 1) oder als horizontal über die Einfüllöffnung 14 schwenkbarer Schneckenförderer (F i g. 3) gestaltet ist. Die Zuführungseinrichtung 13 ist jeweils im Wechsel mit dem Gehäuse 4 an die Einfüllöffnung 14 ansetzbar.

An der Stirnseite 15 des Gehäuses 4 ist eine in F i g. 2 deutlicher dargestellte Dichtung 16 vorgesehen, die beim Ansetzen des Gehäuses 4 an die Schleusenkammer 2 mit deren oberer Stirnseite 17 in Berührung gelangt. Selbstverständlich könnte die Anordnung auch umgekehrt sein, wobei die Dichtung 16 sich dann an der Stirnseite 17 befinden und mit der Stirnseite 15 zusammenwirken würde. Aus F i g. 2 ist ersichtlich, daß die Dichtung 16 hohlringförmig gestaltet ist und einen aus elastischem Material bestehenden Dichtkörper 18 aufweist, dessen Hohlraum 19 über eine Leitung 20 mit einem Druckmittel bespannbar ist. Die Außenseite des Dichtkörpers 18 ist ebenflächig, so daß beim Ansetzen des Gehäuses 4 an die Schleusenkammer 2 eine relativ breite Kontaktzone entsteht, in der dort allenfalls jo vorhandene staubförmige Teilchen des Beschickungsgutes von dem elastischen Material des Dichtkörpers 18 umschlossen werden, ohne daß dabei die Dichtwirkung beeinträchtigt wird. Das /ur Bespannung der Dichtung 16 vorgesehene Druckmittel kann gleichzeitig zum r> Kühlen der Dichtflächen verwendet werden, wodurch die Dichtung auch bei höheren Temperaturen einsetzbar ist.

Die Dichtung 5 für den Verdränger 3 ist im Gehäuse 4 in einem Abstand <-j von der Stirnfläche 15 des Gehäuses 4 vorgesehen, der mindestens gleich oder größer ist als eier Hub des Verdrängerkolbens 3. Aufgrund dieser Anordnung können dem Verdrängerkolben evtl. anhaftende Teile des Beschickungsgutes überhaupt nicht in den Bereich der Dichtung 5 gelangen. Die Dichtung 5 wird von einer Sperrflüssigkeit (z. B. Wasser oder öl) bespült, die über eine Bohrung 21 im Gehäuse 4 zugeführt wird.

Die mit dem Behälter 1 in Verbindung stehende Auslauföffnung 22 der Schleusenkammer 2 ist durch eine um eine waagrechte Achse schwenkbare Klappe 23 verschließbar. In der aus F i g. 1 ersichtlichen Schließstellung ist die Klappe 23 durch einen drehbaren Riegel 24 gesichert. An der Auslaufseite der Schleusenkammer 2 befindet sich eine Dichtung 25, die in Aufbau und Wirkungsweise der in F i g. 2 dargestellte Dichtung 16 entspricht. Um die Wärmebelastung der Dichtung 25 möglichst niedrig zu halten, kann in der Klappe 23 im Bereich der Dichtflächen ein zusätzlicher Kühlmittelkreislauf vorgesehen sein.

Die Wirkungsweise der Beschickungsvorrichtung ist aus den Fig.3 bis 5 ersichtlich. Nach dem Füllen der Schleusenkammer 2 wird die Zuführungseinrichtung 13 beiseite geschwenkt und das Gehäuse 4 auf die Schleusenkammer 2 gesetzt, wobei der Verdränger 3 in letztere eintaucht. Kurz bevor sich die Stirnseiten von Gehäuse 4 und Schleusenkammer 2 berühren, können evtl. dazwischen geratene Teilchen des Beschickungsgutes durch eine nicht dargestellte Blasvorrichtung beseitigt werden. Durch den von den hydraulischen Zylindern 10, 11 ausgeübten Druck wird das Gehäuse 4 fest mit der Schleusenkammer 2 zusammengeschlossen. Gleichzeitig wird die Dichtung 16 bespannt. Falls notwendig, kann über eine Verbindungsleitung 26 zwischen Behälter 1 und Schleusenkammer 2 Druckausgleich hergestellt werden. Danach wird die Auslauföffnung 22 der Schleusenkammer 2 durch Verschwenken der Klappe 23 in die aus F i g. 5 ersichtliche Position geöffnet. Das Beschickungsgut fällt in den Behälter 1, wobei in der Schleusenkammer 2 haftendes Gut bei der durch den hydraulischen Zylinder 12 bewirkten weiteren Abwärtsbewegung des Verdrängerkolbens 3 ausgestoßen wird. Wenn der Verdrängerkolben 3 seine Endstellung (Fig.5) erreicht hat, wird die Klappe 23 geschlossen und verriegelt sowie die Dichtung 25 bespannt. Danach wird der Verdränger 3 nach oben bewegt und erforderlichenfalls der in der Schleusenkammer 2 noch vorhandene Oberdruck über eine nicht dargestellte Verbindung zur Atmosphäre entspannt. Der Gasverlust ist dabei minimal. Schließlich wird die Dichtung 16 entspannt und das Gehäuse 4 in seine obere Stellung bewegt, worauf nach Ansetzen der Zuführungseinrichtung 13 an die Einlauföffnung 14 der nächste Beschickungszyklus beginnt.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Beschickungsvorrichtung für Feststoffe in einen unter Druck stehenden Behälter, insbesondere für kleinstückige Kohle in einen Druckvergaser, mit einer rohrförmigen Schleusenkammer, deren Behälterauslauföffnung durch ein Ventil verschließbar ist und in die ein axial verschiebbarer Verdrängerkolben eintaucht, der mit einer Dichtung versehen ist, sowie mit einer in die Schleusenkammer einmündenden Zuführung für das Beschickungsgut, dadurch gekennzeichnet, daß der Verdrängerkolben (3) sich in einem beweglichen, koaxial an die Schleusenkammer (2) ansetzbaren und an diese durch eine Dichtung (16) dicht anschließbaren zylindrischen Gehäuse (4) befindet und seine Dichtung (5) innerhalb dieses beweglichen Gehäuses (4) in einem mindestens einem Hub entsprechenden Abstand (a) von der Stirnseite (15) des Gehäuses (4) entfernt angeordnet ist, und daß die Zuführungsvorrichtung (1.3) im Wechsel mit dem Gehäuse (4) an die Einfüllöffnung (14) der Schleusenkammer (2) ansetzbar ist.

2. Beschickungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (4) in einem mit der Schleusenkammer (2) verbundenen Gestell (8,9) axial verschiebbar angeordnet ist.

3. Beschickungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtung (16), die hohlringförmig und mit einem Druckmittel bespannbar ist und aus elastischem Material besteht, an der Stirnseite (17) der Schleusenkammer (2) oder an der Stirnseite (15) des zylindrischen Gehäuses (4) angeordnet ist.