DE2910578A1

DE2910578A1 - METHOD FOR CONVEYING SOLID-CONTAINING LIQUIDS AT INCREASED PRESSURE

Info

Publication number: DE2910578A1
Application number: DE19792910578
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Kaeppler; Rainer Dipl Ing Lodes; Helmut Dipl Ing Dr Ing Wuerfel
Original assignee: Saarbergwerke AG
Current assignee: Saarbergwerke AG
Priority date: 1979-03-17
Filing date: 1979-03-17
Publication date: 1980-09-25
Also published as: WO1980001937A1; EP0025451A1

Abstract

The process applies to the high pressure transfer of liquid containing solid materials, for example a coal suspension in oil under the pressure of a hydrous reactor by at least a transfer tank (5, 6). The transmission power (4) is exerted by means of an auxiliary liquid (21) adapted to be readily pumped, for example water. As soon as the liquid (22) reaches a predetermined lower level (18) in the transfer tank (5, 6), the auxiliary liquid is removed from the tank (5, 6). The tank is refilled up to the point where the liquid to be transferred (22) has reached a predetermined upper level (19). With such process, the liquid containing solid materials is not brought into contact with moving parts of a pump which would result in considerable wear of the equipment.

Description

Verfahren zum Fördern von feststoffhaltigenProcess for conveying solids-containing

Flüssigkeiten auf erhöhten Druck nio Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Fördern vnn feststoffhaltigen Flüssigkeiten auf erhöhten Druck aus mindestens einem Förderbehälter.Liquids at elevated pressure nio invention relates to a Process for pumping solid-containing liquids at elevated pressure at least one conveying container.

Es ist bekannt, feststoffhaltige Flüssigkeiten mittels langsam laufender Kolhenpumpen auf hohen Druck zu pumpen. Beispielsweise wird hei der hydrierung von Kohle die zu hydrierende Kohle mit Öl verrührt und die entstehende Suspension mittels solcher Kolbenpumpen atif den Druck des hydrierreaktors, der in der Regel zwischen etwa 100 und 500 bar liegt, gefördert. Infolge der abrasiv und aggresiv wirgenden Feststoffteilchen in der zu fördernden Flüssigkeit sind die mit der Flüssigkeit in Berührung kommenden Pumpenteile tro@z besonder Werkstoffauswahl und Hilfsschmierung einem sehr hohen Verschleiß unterworfen. Dies zwingt zu einem häufigen Auswechseln solcher Pumenteile, was mit unerwünschten Stillstandszeiten und erheblichen Kosten verbunden ist.It is known to use slow-moving liquids containing solids Pumping piston pumps to high pressure. For example, the hydrogenation of Coal, the coal to be hydrogenated is stirred with oil and the resulting suspension is by means of Such piston pumps atif the pressure of the hydrogenation reactor, which is usually between about 100 and 500 bar is promoted. As a result of being abrasive and aggressive Solid particles in the liquid to be conveyed are those with the liquid Pump parts coming into contact tro @ z special material selection and auxiliary lubrication subject to very high wear. This forces them to be changed frequently such pump parts, which leads to undesirable downtimes and considerable costs connected is.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art zu entwickeln, welches einfach durchfahrbar ist, verschleißarm arbeitet und längers Betriebszeiten gewährleistet.The invention is based on the object of a method of the above to develop mentioned type, which is easy to drive through, works with low wear and longer operating times are guaranteed.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Kraftübert ragung auf die zu fördernde Flüssigkeit mittels einer pumpbaren Hilfsflüssigkeit erfolgt und daß, sobald die Flüssigkeit im Förderbehälter ein vorgegebenes unteres Füllstandsniveau erreicht hat, die Hilfsflüssigkeit abgezogen und dieser erneut bis z.Lt et nem vorgegebenen Füllstandsniveau mit zu fördernder Flüssigkeit gefüllt wird.According to the invention, this object is achieved in that the force is transmitted Propagation of the liquid to be conveyed by means of a pumpable auxiliary liquid takes place and that, as soon as the liquid in the delivery container has a predetermined lower Has reached the fill level, the auxiliary liquid is drawn off and this again Filled with liquid to be pumped up to a specified level will.

Dadurch, daß gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren die Kraftübertragung auf die auf Druck zu fördernde Flüssigkeit nicht direkt mittels bewegter Teile in einer Pumpe, sondern indirekt über eine Hilfsflüssigkeit erfolgt, sind keine förderungsbedingte Verschleißerscheinungen zu verzeichnen. Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren können somit schwierig puaphare feststoffhaltige Flüssigkeiten über lange Förderzeiten auf beliebig hohe Drücke gefördert werden. Das Pumpen der Hilfsflüssigkeit auf Druck bereitet keine Schwierigkeiten, wenn gut pumpbare feststofffreie Flüssigkeiten verwendet wurden, Zum Pumpen der Hilfsflüssigkeiten können schnell laufende Kreisel pumpen eingesetzt werden, die billig zu beschaffen sind und die sich seit langem gut bewährt haben. In that, according to the method according to the invention, the power transmission on the liquid to be pumped under pressure not directly by means of moving parts in a pump, but rather indirectly via an auxiliary liquid, are not conveyance-related There are signs of wear and tear. According to the method according to the invention can thus difficult to puaphare solids-containing liquids over long delivery times be promoted to any high pressure. Pumping the auxiliary fluid under pressure does not cause any problems if well pumpable, solid-free liquids are used High-speed gyroscopes can be used to pump the auxiliary fluids that are cheap to procure and that have proven themselves well for a long time to have.

Als Hilfsflüssigkeit eignet sich jede beliebice wenig kompressible Flüssigkeit, die sich mit der zu fördernden feststoffhaltigen Flüssigkeit gar nicht oder nur wenig vermischt. So eignet sich zum Fördern einer Kohlesuspension besonders gt Wasser als Hilfsflüssigkeit. Die Dichte der Hilfsflüssigkeit sollte geringer als die des Fördermediums sein. Any less compressible liquid is suitable as an auxiliary liquid Liquid that does not mix with the solid-containing liquid to be pumped or only a little mixed. It is particularly suitable for conveying a coal suspension > water as auxiliary liquid. The density of the auxiliary liquid should be lower than that of the pumped medium.

Sobald der Förderbehälter bis zu einem vorgegebenen unteren Füllstandsniveau geleert ist, muß die Hilfsflt,ssigkeit abgezogen und dieser erneut bis zu einem vorgegebenen oberen Füllstandsniveau mit zu fördernder feststoffhaltiger Flüssigkeit gefüllt werden. As soon as the conveying container is down to a predetermined lower level is emptied, the auxiliary liquid must be withdrawn and this again up to a predetermined upper level with liquid containing solids to be pumped be filled.

Nach weiteren Merkmalen der Erfindung wird dies zum einen erreicht, in dem die Hilfsflüssigkeit unter Urterdruck abgezogen und dabei die zu fördernde Flüssigkeit aus einem geeigneten Vorratsbehälter in den Förderbehälter gesaugt wird. Zum anderen ist jedoch auch möglich, entweder aufgrund einer ausreichenden statischen Druckdifferenz zu/iichen Vorrats-und Förderbehälter oder durch einen Druck, der. etwas großer ist als der statische Druck der Hilfsflüssigkeit im Förderbehälter in diesen zu fördern und dabei die Hilfsflüssigkeit aus diesem auszuschieben. Eine für solche Zwecke verwendete Pumpe arbeitet immer noch relativ verschleißaxm, da die zu bewältigenden Druckdifferenzen nur gering sind. According to further features of the invention, this is achieved on the one hand, in which the auxiliary liquid is withdrawn under primary pressure and the liquid to be conveyed in the process Liquid is sucked from a suitable storage container into the delivery container. On the other hand, however, is also possible, either due to a sufficient static Pressure difference to / iichen storage and delivery containers or by a pressure that. is slightly greater than the static pressure of the auxiliary liquid in the delivery tank to promote in this and push the auxiliary liquid out of this. One Pump used for such purposes still works relatively verschleißaxm, since the pressure differences to be managed are only small.

Besonders vorteilhaft erweist es sich, wenn nach einem weiteren Merkmal der Erfindung zwei Förderbehälter zum Einsatz gelangen wobei während der Entleerungsphase des einen, der andere erneut mit zu fördernder Flüssigkeit gefüllt wird. Diese Weiterbildung der Erfindung ermöglicht einen kontinuierlichen Pumpbetrieb über beliebig lange Lauf zeiten. Dabei kan es sich als zweckmäßig erweisen, die beim erneuten Füllen eines Förderbehälters mit feststoffhaltiger Flüssigkeit abzuziehende Flilfsflüssigkeit auf Druck zu pumpen und unmittelbar dem anderen zu dessen Entleerung zuzuführen.It proves to be particularly advantageous if, according to a further feature According to the invention, two conveying containers are used during the emptying phase one, the other is filled again with the liquid to be pumped. This training the invention enables continuous pump operation over any length of time Run times. It can prove to be useful when refilling auxiliary liquid to be withdrawn from a conveying container with liquid containing solids to pump under pressure and to feed directly to the other for its emptying.

Das erfindungsgemäße Verfahren zeichnet sich durch einen hohen Wirkungsgrad aus.The method according to the invention is characterized by a high degree of efficiency the end.

Darüberhinaus kann es zum Fördern sowohl kalter als auch heißer feststoffhaltiger Flüssigkeiten auf hohen Druck verwendet erde.In addition, it can contain both cold and hot solids for pumping Liquids used at high pressure earth.

Die Erfindung wird im folgenden anhand eines in der Figur schematisch dargestellten Ausführungsbeispiels weiter erläutert.The invention is illustrated schematically below with reference to one in the figure illustrated embodiment further explained.

In der Figur ist ein Vorratsbehälter 1 für eine auf hohen Druck 7 fördernde feststoffhaltige Flüssigkeit bezeichnet, der er eine Förderpumpe 2 und über Ventile 3,4 mit den unteren Teilen von zwei Föderbehältern 5, 6 verbunden ist. Ebenfalls mit den Förderbehältern 5, 6 verbunden sind zwei Ventile 7, 8, die zu einem Rohrausgang 9 führen, der z.B.In the figure there is a storage container 1 for a high pressure 7 conveying solids-containing liquid called, which he a feed pump 2 and is connected to the lower parts of two conveyor containers 5, 6 via valves 3, 4. Also connected to the conveying containers 5, 6 are two valves 7, 8, which to lead a pipe outlet 9, e.g.

mit einer nicht gezeigten Reaktoranlage eines Kohlehydrierwerkes werbinden ist. Ferner ist ein Hilfsflü.sigkeitsbe hälter in vorgesehen, der über eine Hochdruckpumpe 11 und ein Durchfluß-Meßgerät 12 sowie über Ventile 13, 14 mit dem oberen Teil der förderbehälter 5,6 verbunden 4st. Vom oheren Teil der beiden Speicherbehälter 5,6 führen Ventile 15,16 Zu einem Abflußrohr 17, das in den Hilfsflüssigkeitsbehälter 10 mündet. Im oberen und unteren Teil der beiden Speicherbehälter 5, 6 sind Meßsonden 19 und 18 vorgesehen, die Meßsignale abgeben, wenn die Trennschicht 2B zwischen Hilfsflüssigkeit 21 und feststoffhaltiger Flüssigkeit 22 mit diesen in Berührung kommt. Alle Ventile 3, 4, 7, 13, 14, 15, 16 weisen nicht gezeigte Stellorgane auf, die, ebenso wie die Meßsonden 18,19, über gestrichelte eingezeichnete Leitungen mit einem 5 Steuerqerät 23 verbunden sind. Das Durchfluß-Meßgerät 12 ist mit einem kombinierten Regler-Stellglied-Gerät 24 verbunden, welches die Pumpleistung der Hochdruckpumpe 11 beeinflußt.advertise with a reactor plant, not shown, of a coal hydrogenation plant is. In addition, an auxiliary fluid container is provided, which is supplied via a high-pressure pump 11 and a flow meter 12 and valves 13, 14 with the upper part of the conveyor container 5,6 connected 4pcs. From the upper Part of the two storage tanks 5,6 lead valves 15,16 to a drain pipe 17, which in the auxiliary liquid container 10 opens. In the upper and lower part of the two storage containers 5, 6 are measuring probes 19 and 18 provided, which emit measurement signals when the separating layer 2B between Auxiliary liquid 21 and liquid 22 containing solids come into contact with these comes. All valves 3, 4, 7, 13, 14, 15, 16 have actuators (not shown), which, like the measuring probes 18, 19, have lines drawn in dashed lines are connected to a 5 Steuerqerät 23. The flow meter 12 is with a combined controller-actuator device 24 connected, which the pump power of the High pressure pump 11 influenced.

Die Anordnung arbeitet wie folgt: E in Förderbehälter 5 ist vor der Inbetriebnahme mit Hilfsflüssigkeit 21, z.B. Wasser, aus dem Hilfsflüssigkeitsbehälter 10 gefüllt worden. Dann werden ara Förderbehälter 5 die Ventile 4 und 15 über das Steuergerät 23 geöfFnet und die Förderpumpe 2 eingeschaltet. Diese fördert die feststoffhaltige Flüssigkeit 22, zum Beispiel Kohlebrei, aus dem Vorratsbehälter 1 von unten in den Förderbehälter 5. Sobald die Flüssigkeit 22 im Förderhehalter 5 die Meßsonde 19 erreicht, erfolgt eine Umschaltung über das Steuergerät 23 in der Weise, daß die Ventile 4 und 15 geschlossen werden und Ventil 3 und 16 geöffnet werden, so dan die Flüssigkeit 22 aus der Förderpumpe 2 in den zweiten Förderbehälter 6 fließt und die Hilfsflüssigkeit 21 verdrängt. Ztigleich werden die Ventile 7 und 14 am Förderbehälter 5 geöffnet und die Hochdruckpumpe 11 eingeschaltet, welche die Hilfsflüssigkeit 21 unter hohem Druck, beispielsweise 200 bar, von oben zin den Förderbehalter 5 fördert und die Flüssigkeit 22 in den Auslaß 9 drückt.The arrangement works as follows: E in conveyor container 5 is in front of the Commissioning with auxiliary liquid 21, e.g. water, from the auxiliary liquid container 10 has been filled. Then ara delivery container 5, the valves 4 and 15 via the Control unit 23 is open and feed pump 2 is switched on. This promotes the solids-containing Liquid 22, for example coal pulp, from the storage container 1 from below into the Delivery container 5. As soon as the liquid 22 in the delivery holder 5 reaches the measuring probe 19 reached, a switchover takes place via the control unit 23 in such a way that the Valves 4 and 15 are closed and valves 3 and 16 are opened, so then the liquid 22 flows from the feed pump 2 into the second feed container 6 and displaces the auxiliary liquid 21. At the same time, the valves 7 and 14 are on The delivery container 5 is opened and the high pressure pump 11 is switched on, which supplies the auxiliary liquid 21 under high pressure, for example 200 bar, zin the delivery container 5 from above promotes and presses the liquid 22 into the outlet 9.

Die geförderte Menge Hilfsflüssigkeit 21 entspricht der Menge 1er verdrängten Flüssigkeit 22, so daß mit dem Durchfluß-Meßgerät 12 in Verbindung mit dem kombinierten Regler-Stellglied 24 die Förderleistung für die Flüssigkeit 22 eingestellt werden kann.The amount of auxiliary liquid 21 delivered corresponds to the amount of 1 displaced liquid 22, so that with the flow meter 12 in connection with the combined regulator / actuator 24 the delivery rate for the liquid 22 can be adjusted.

Sobald die Trennfläche 20 im Förderbehälter 5 die Meßsonde 18 wird im Förderbehälter 6 die Meßsonde 19 erreicht hat, ist die erste Halbperiode des Pumpvergangs abgelaufen und es erfolgt eine erheute Umschaltung. Die Ventile 7 und 14, 6 und 16, werden geschlossen und die Ventile 4 und 15 sowie 8 und 13 geöffnet, wobei der Förderbehälter 5 aufs Neue mit lüssigkeit 22 gefüllt wird und Hilfsflüssigkeit 21 in den Förderbehälter 6 zur Verdrängung der Flüssigkeit 22 durch den Auslaß 9 gelangt.As soon as the separating surface 20 in the conveying container 5 becomes the measuring probe 18 has reached the measuring probe 19 in the conveying container 6, the first half period of the The pumping process has expired and the current switchover takes place. The valves 7 and 14, 6 and 16, are closed and valves 4 and 15 as well as 8 and 13 are opened, wherein the delivery container 5 is again filled with liquid 22 and auxiliary liquid 21 into the delivery container 6 to displace the liquid 22 through the outlet 9 got.

sobald der Förderbehälter 5 wieder mit Flüssigkeit ge-Füllt und der Förderbehälter 5 mit Hilfsflüssigkeit 22 gefällt ist, werden die Ventile wieder umgeschaltet und einer Fördervorgang in den Auslaß 9 wiederholt sich periodisch durch abwechselndes Füllen und Leeren der beiden Förderbehälter 5,6 mit Flüssigkeit 22 und Hilfs-Flüssigkeit 21.as soon as the conveying container 5 is filled again with liquid and the Conveyor container 5 is precipitated with auxiliary liquid 22, the valves are again switched and a delivery process into the outlet 9 is repeated periodically by alternately filling and emptying the two conveying containers 5, 6 with liquid 22 and auxiliary liquid 21.

Anstelle uon Wasser ale Hilfsflüssigkeit ist jedes andere geeignete @lui@, wie inertes Gas vorstellbar, das mit einer geeigneten Pumpe abwechselnd in die beiden Förderbehälter 5,6 eingegeben und abzogen wird.Instead of water as all auxiliary liquid, any other suitable liquid @ lui @, like an inert gas imaginable, which with a suitable pump alternately in the two conveying containers 5,6 is entered and withdrawn.

L e e r s e i t eL e r s e i t e

Claims

Claims 1.) Method for conveying solid-containing liquids to increased pressure from at least one delivery tank, characterized in that that the power transmission to the liquid to be pumped by means of a pumpable Auxiliary liquid takes place and that as soon as the liquid enters the delivery tank has reached the predetermined lower level, the auxiliary liquid is drawn off cid this again up to a predetermined upper level to be promoted Liquid is filled.

2.) The method according to claim 1, characterized in that the auxiliary liquid daSi withdrawn from the conveying container under negative pressure and thereby the liquid to be conveyed is sucked into the conveying container.

3.) The method according to claim 1, characterized in that the to conveying liquid conveyed under low overpressure in the conveying container and while the auxiliary liquid is pushed out of this.

4.) Method according to one of claims 1 to 3, characterized in that that two conveying containers are used, and during the emptying phase of the one of the other is filled again with the liquid to be pumped.

5.) The method according to claim 4, characterized in that the when Filling a conveying container with liquid to be conveyed to be withdrawn therefrom Auxiliary liquid brought to pressure and the other delivery container to be emptied is fed.