DE2950011A1

DE2950011A1 - Verfahren und vorrichtung zur beschickung von explosionsgefaehrdetem gut in einen verbrennungsraum

Info

Publication number: DE2950011A1
Application number: DE19792950011
Authority: DE
Inventors: Karl 8332 Massing Ackermann
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1979-12-12
Filing date: 1979-12-12
Publication date: 1981-06-19
Also published as: FR2472140A1; IT8026629A0; IT1134719B; FR2472140B3

Description

Dipl. Phys. H. Seidel Datum: ^:3o. November 1979

Patentanwältin . ζ- Mein Zeichen: Ilo/oo4 Stadtplatz 27 ° " 2950011

Τβί. Ο 86 38/23 33

Θ2Β4 Waldkraiburg

Karl Ackermann, 8332 Massinq/Rott

Verfahren und Vorrichtung zur Beschickung von explosionsgefährdetem Gut in einen Verbrennungsraum

130025/0205

3.0. November 1979 Mein Zeichen: Ilo/oo4

ί. 295001Ί

Karl Ackermann, 8332 Massing/Rott

Verfahren und Vorrichtung zur Beschickung von explosionsgefährdet em Gut in einen Verbrennungsraum

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Beschickung von explosionsgefährdetem und/oder brennbarem Gut in einen verbrennungs- und/oder explosionsgefahrdeten Raum, insbesondere einen Verbrennungsofen. Ferner betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens sowie eine Abwandlung dieser Vorrichtung zur Zerkleinerung von stangenförmigem Gut.

Man kennt bereits Beschickungsvorrichtungen für die Zuführung von brennbarem Gut in die Brennkammer eines Verbrennungsofens. Zur Vermeidung eines Flammenrückschlages aus der Brennkammer auf das für die Zuführung bereitgehaltene

130025/0205

-y-

brennbare Gut beut man bisher bei dieser Vorrichtung in den Zuführung»gang ein sogenanntes Zellenrad ein. Dieses Zellenrad besteht aus einem Rad mit radial angeordenten Kammern. Bei vertikaler Anordnung des Zuführungsganges fällt bei Drehen des Rades das einer Kammer dieses Rades zugeführte Gut nach unten in eine sich anschließende Verbrennungskammer. Das Rad dient dabei als Schranke zwischen der Brennkammer und dem Vorratsgut, um einen Flammenrückschlag auf da· Vorratsgut zu vermeiden. Die Kapazität solcher mit Zellenrädern ausgestatteter Beschickungsvorrichtungen ist durch den zulässigen Radius des Zellenrades begrenzt, wodurch wiederum die Portionierung des zuzuführenden Gutes bestimmt ist.

Man kennt auch bereits Beschickungsvorrichtungen, bei denen das zu beschickende Gut mit Pressluft oder mittels eines Gebläses in einen Zuführungstrichter eingeleitet v/ird. Dabei kann jedoch in der Regel nicht verhindert werden, daß das zu beschickende Gut mit einem erhöhten Luft- oder Sauerstoff anteil in die Brennkammer gelangt, wodurch die Explosionsgefahr oder die Gefahr eines FlammenrUckschlages aus dem ZUndgemisch noch vergrößert wird. Ferner haben diese Beschickungsvorrichtungen den Nachteil, daß bei beschleunigt eingeblasenem Verbrennungsgut auch die Rauchgasgeschwindigkeit erhöht wird, was eine erhöhte Abgastemperatur zur Folge

130025/0205

hat und damit zu einer Unwirtschaftlichkeit der Verbrennung führt.

Aufgabe der Erfindung ist die Angabe eines Verfahrens zur Beschickung eines verbrennungs- und/cxier explosionsgefährdeten Raumes, insbesondere eines Verbrennungsofens, bei welchem die Explosionsgefahr ausgeschlossen 1st, und die Verbrennung mit optimalem Nutzeffekt erfolgt.

Ferner ist Aufgabe der Erfindung die Schaffung einer Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß das Gut mittels einer Dosiervorrichtung von einer Beschickungsstation in den verbrennungs- und/oder explosionsgefährdeten Raum überführt wird, wobei die Dosiervorrichtung in einer ersten Arbeitsstellung an der Füllstation das Gut aufnimmt, durch eine Translationsbewegung in eine zweite Arbeitsstellung an der Ausgabestation geführt wird, in der sie das Gut an den verbrennungs- und/oder explosionsgefährdeten Raum abgibt und daß die Dosiervorrichtung in beiden Arbeitsstellungen die Beschickungsstation gegenüber dem verbrennungs- und/ oder explosionsgefährdeten Raum verschließt.

Die erfindungegemäße Vorrichtunq zur Durchführung dieses

130025/0205

-/'"■■■

Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, daß die Dosiervorrichtung zwei in einem Abstand voneinander an einer gemeinsamen Kolbenstange angeordnete Kolben umfasst, die in einem sie umschließenden Zylinder hin und her bewegbar sind, der eine zu der Beschickungsstation führende Füllöffnung und «in· zum Zugang des verbrennungs- und/oder explosionsgefährdeten Raum führende Ausgabeöffnung aufweist, •o daß in einer ersten Kolbenendstellung sich die zu der Beschickungsvorrichtung führende Füllöffnung in dem Pereich zwischen den beiden Kolben befindet und der erste Kolben den mit der Beschickungsstation in Verbindung stehenden Zylinderinnenraum gegenüber der Ausgabeöffnung verschließt und in einer zweiten Kolbenendstellung der zweite Kolben die Beschickungsstation gegenüber der Ausgabeöffnung verschließt und eine Verbindung zwischen dem Bereich zwischen den beiden Kolben, der Ausgabeöffnung und dem Zugang zwischen dem verbrennungs- und/oder explosionsqefährdeten Raum hergestellt ist.

Da die Dosiervorrichtung durch Translationsbewegung aus ihrer ersten Arbeitsstellung in ihre zweite Arbeitsstellung überzuführen ist, ist es möglich, die Beschickuncrsstation und Verbrennungskammer in seitlichem Abstand voneinander anzuordnen und eine vertikale Anordnung des Zuführungsganges

130026/0205

zu umgehen. Damit ist bereits ein wesentlicher Schritt vollzogen, um eine Explosionsgefahr durch Übergreifen der Flammen aus dem Verbrennungsraum in den Vorratsraum zu verhindern.

Aufgrund der erfindungsgemäßen Ausbildung der Beschickungsstation ist der Verbindungsweg zwischen dem Verbrennungsund dem Vorratsraum kontinuierlich verschlossen, d.h., daß in keiner Kolbenstellung Verbrennungsgase in den Vorratsraum gelangen können. Die Wegstrecke zwischen der Füllöffnung und dem Zugang zu dem Verbrennungsraum kann, abhängig von den explosiven Eigenschaften des zu beschickenden Gutes,durch entsprechende Länge der Kolbenhübe gewählt werden. Die Wärmeleitung aus dem Verbrennungsraum zum Vorratsraum kann praktisch vollständig unterbunden werden, wenn gemäß einer vorzugsweisen Ausbildung der Erfindung das zylindrische Gehäuse der Dosiervorrichtung am Zugang zum Verbrennungsraum endet und in der zweiten Kolbenstellung zumindest ein Teil der Kolbenstange mit dem ersten Kolben aus dem zylindrischen Gehäuse herausragt, während der zv/eite Kolben die Beschickungsstation gegen den Zugang zum Verbrennungsraum verschließt.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist in dem zweiten Kolben eine Schneidvorrichtung vorgesehen, mit

130025/0205

der sich zwischen der Beschickungsstation und dem zwischen dem Kolben befindlichen ZyIInderinnenraumes sperrendes Cut zu zerkleinern ist.

Eine Abwandlung der erfindungsgemäßen Beschickungsvorrichtung zu einer ausschließlich sum Zerkleinern von stangenförmigem Gut dienende Zerkleinerungsvorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, daß an der Kolbenstange nur ein Kolben vorgesehen 1st, der aber an seinem Umfang eine Schneidvorrichtung trflgt, deren Wirkungsbereich zumindest die gesamte Füllöffnung des Zylinders erfasst.

Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen sowie aus der nachstehenden Beschreibung eines AusfUhrungsbelspieles anhand der Zeichnung. Hierin zeigt die einzige Figur einen Querschnitt durch eine erfindungsgemäße Beschickungsvorrichtung, die am Eingangsbereich eines Verbrennungsofens anzuordnen ist.

Die im Längsschnitt, teils in abgebrochener Form dargestellte Beschickungsvorrichtung umfasst einen Fülltrichter 1. Dessen Auelaßöffnung 2 ist mit einer Dosiervorrichtung 3 verbunden, die die Aufgabe hat, brennbares Gut in bestimmbarer Menge einer nicht dargestellten Verbrennungskammer so zuzuführen, daß Flammengase aus der Verbrennungskammer

130025/0205

nicht zum Fülltrichter 1 zurückschlagen können. Die Dosiervorrichtung 3 besteht aus einem horizontal angeordneten Zylinder 4 mit einem in seinem Scheitel angeordneten Zuführungestutzen 5, der eine Füllöffnung 6 des Zylinders 4 mit der Ausgabeöffnung 2 des am Zuführungsstutzen 5 angeflanschten Fülltrichters 1 verbindet.

Im Zylinder 4 befinden sich zwei in einem Abstand voneinander an einer Kolbenstange 7 angeordnete Kolben 8 und 9. Die Kolbenstange 7 ist über eine Gelenkverbindung Io am Umfang eines über einen Motor (nicht dargestellt) drehbaren Schwungrades 11 befestigt. In der in der Zeichnung gestrichelt eingezeichneten linken Extremstellung befindet sich der Kolben 8 links von der Füllöffnung 6, während der Kolben 9 mittels eines an seinem Umfang vorgesehenen Dichtungsringes 12 den zwischen beiden Kolben 8 und 9 befindlichen ZyIInderinnenraum und auch den mit diesem über den Zuführungsstutzen 5 in Verbindung stehenden Fülltrichter 1 gegen den Zutritt von Flammengasen abdichtet, die aus einem unterhalb des rechten Endes des Zylinders 4 zu denkenden Verbrennungsraum nach oben schlagen können.

In dieser linken Extremstellung wird die Dosiervorrichtung 3 oder mit anderen Worten der sich zwischen den beiden Kolben 8 und 9 befindliche Innenraum des Zylinders 4 mit dem im

130026/0206

'■■'/-

Fülltrichter 1 befindlichen Gut gefüllt. Handelt es sich hierbei um etangenförmiges Gut, so ist am Umfang des linken Kolbens 8 eine Schneidvorrichtung 13 vorgesehen, mit einer in ZylinderlSngsrichtung verlaufenden Schneidfunktion. Bei Verschiebung der Kolben 8 und 9 nach rechts wird dann sich zwischen Dosiereinrichtung 3 und Fülltrichter 1 sperrendes Gut abgekantet und zerkleinert. Handelt es sich bei dem zuzuführenden Gut um ein fein verteiltes Material, so kann die in der Zeichnung ebenfalls schematisch angedeutete Förderschnecke 14 im Fülltrichter 1 vorgesehen sein, um eine kontinuierliche Füllung der Dosiereinrichtung zu gewährleisten.

Sobald der sich zwischen den Kolben 8 und 9 befindliche Zylinderinnenraum gefüllt ist, werden durch Bewegung der Kolbenstange 7 die beiden Kolben 8 und 9 nach rechts verschoben. Die Lange des Kolbens 8 ist so gewählt, daß bei extremer Rechtsstellung der beiden Kolben 8,9 der linke Kolben 8 nach oben die Füllöffnung 6 des Zylinders 4 verschließt. Der rechte Kolben 9 gelangt in dieser Stellung zusammen mit mindestens einem Teil des beide Kolben 8,9 verbindenden Abschnittes 7a der Kolbenstange 7 aus dem rechten Ende des Zylinders 4 heraus. Das Füllgut kann damit nach unten in die dort vorgesehene Verbrennungskammer fallen. Das rechte Ende des Kolbens 8 befindet sich in

13002E/O20S

dieser Stellung noch im Zylinderinnenraum und dichtet diesen gegen den Außenraum ab, so daß die bei der Zuführung von Füllgut aus dem Verbrennungsraum nach oben schlagenden Flanunengase nicht in die Dosiereinrichtung und damit auch nicht zu dem im Fülltrichter 1 befindlichen Füllgut gelangen können, so dafl dieser gegen eine Explosionsgefahr gesichert ist.

Anschließend erfolgt wieder eine Kolbenbewegung nach links, eine neue vorbestimmte Menge von Verbrennungsgut gelangt in die Dosiereinrichtung 3 und der beschriebene Vorgang wird wiederholt. In einem praktischen Ausführungsbeispiel hat sich eine Frequenz der Kolbenhübe von etwa 35 bis 4o Hüben pro Minute bewährt. Diese Zahlenangabe ist aber durch die gewählte Dimension der Vorrichtung bestimmt und muß entsprechend den gegebenen Voraussetzungen variiert werden.

Mit Hilfe der beschriebenen Vorrichtung ist es möglich, auch Latten und Stangen in den Fülltrichter einzubringen und diese portionsweise dem Verbrennungsofen zuzuführen.

Die Erfindung wurde vorstehend nur im Zusammenhang mit der Beschickung eines Verbrennungsofens beschrieben. Sie kann aber auch für beliebige grobe und auch für feine Materialien angewendet werden. Hierzu sei beispielsweise auf

- Io -

13002B/0205

Chemikalien verwiesen, die in eine explosionsgefährdete Atmosphäre transportiert werden sollen, wo die Gefahr besteht, daß ein Überschlag zu dem Vorratsgut stattfindet.

Ferner kann die beschriebene Vorrichtung auch ganz allgemein als Zerkleinerungsvorrichtung gebraucht werden und beispielsweise bei entsprechender Vergrößerung ihrer Dimensionen sogar tür Zerkleinerung von Baumstämmen und Bauholz und dessen Beförderung dienen. In diesem Fall ist eine Dosierung des zerkleinerten Gutes in der Regel nicht erforderlich, so daß der rechte Kolben 9 bei dieser Ausführungsform entfallen kann.

130025/0205

e e r s e

ite

Claims

Datum j 3c. November Ά7T ^U ' ' Mein Zeichen: Ilo/oo4

Patentansprüche

Ij Verfahren sur Beschickung von explosionsgefährdetem und/oder brennbarem Gut in einen verbrennungs- und/ oder explosionsgefährdeten Raum, insbesondere einen Verbrennungsofen, dadurch gekennzeichnet, daß das Gut mittels einer Dosiervorrichtung von einer Beschickungsstation in den verbrennunos- und/ oder exploslonsgefährdeten Raum überführt wird, wobei die Dosiervorrichtung in einer ersten Arbeitsstellung an der Füllstation das Gut aufnimmt, durch eine Translationsbewegung in eine zweite Arbeitsstellung an der Ausgabestation geführt wird, in der sie das Gut an den verbrennunqs- und/oder explosionsgefährdeten Raum abgibt und daß die Dosiervorrichtung in beiden Arbeitsstellungen die Beschickungsstation gegenüber dem verbrennungs- und/oder explosionsgefährdeten Raum verschließt.
2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dosiervorrichtung (3) zwei in einem Abstand voneinander an einer gemeinsamen Kolbenstange (7) an-

130025/0205

ORIGINAL INSPECtSD

geordnete Kolben (8,9) umfasst, die in einem sie umschließenden Zylinder (4) hin und her bewegbar sind, der eine zu der Beschickungsstation (1) führende Füllöffnung (6) und eine zum Zugang des verbrennungs- und/ oder exploeionegeführdeten Raum führende Ausgabeöffnung (2) aufweist, so daß in einer ersten Kolbenendstellung sich die zu der Beschickungsvorrichtung (1) führende Füllöffnung (6) in dem Bereich zwischen den beiden Kolben (8,9) befindet und der erste Kolben (9) den mit der Beschickungsstation (1) in Verbindung stehenden Zylinderinnenraum gegenüber der Ausgabeöffnung (2) verschließt und in einer zweiten Kolbenendstellung der zweite Kolben (8) die Beschickungsstation (1) gegenüber der Ausgabeöffnung (2) verschließt und eine Verbindung zwischen dem Bereich zwischen den beiden Kolben (8,9^ der Ausgabeöffnung (2) und dem Zuqang zwischen dem verbrennungs- und/ oder explosionsgefShrdeten Raum hergestellt ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolbenbewegung mit Hilfe eines mit einer Kolbenstange (7) verbundenen Exzenters ocler eines Spindelgetriebes erfolgt.
4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3,dadurch gekennzeichnet, daß zumindest der zum Verschluß

130025/0205

des Zuganges zu dem verbrennung- und/oder explosions- gefährdeten Raum dienende erste Kolben (9) mittels eines Dichtungsringes (12) gegen die Zylinderinnenwandung abgedichtet ist.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, d a durch gekennzeichnet, daß der zweite Kolben (8) mit einer Schneidvorrichtung (13) versehen ist, mit der sich zwischen der Beschickungsvorrichtung (1) und dem zwischen den Kolben befindlichen Zylinderinnenraum sperrendes Gut zu verkleinern ist.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, d a durch gekennzeichnet, daß die Peschickungsstation als Fülltrichter (1) ausgebildet ist, die an einem an der Füllöffnung (6) der Zylindervandung vorgesehenen Stutzen (5) angeflanscht ist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekenn zeichnet, daß in dem Fülltrichter (1) eine Förderschnecke (14) vorgesehen ist.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 7, d a durch gekennzeichnet, daß der Zylin-

130025/0205

der (4) horizontal angeordnet ist und die Füllöffnung (6) im Zylinderscheitel und die Ausgabeöffnung (2) in seitlichem Abstand von der Füllöffnung in der Zylindersohle angeordnet ist und daß Beschickung und Entleerung der Dosiervorrichtung (3) durch Schwerkraft erfolgt.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 8, bei der der Zylinder horizontal angeordnet ist und sich die Füllöffnung im Zylinderscheitel befindet, dadurch gekennzeichnet, daß als Ausgabeöffnung die quer zur Zyllnderlänasachse liegende Grundfläche des Zylinders (4) dient.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9,dadurch gekennzeichnet, daß in der zweiten Kolbenendstellung zumindest ein Teil der Kolbenstange (7) mit dem ersten Kolben (9) aus dem Zylinder (4) frei herausragt, während der zweite Kolben (8) die Ausgabeöffnung verschließt.
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis lo, zur Verwendung ala Zerkleinerungsvorrichtung, dahingehend abgewandelt, daß an der Kolbenstange (7) nur ein Kolben (8) vorgesehen ist, der an seinem Umfang die Schneidvorrichtung (13) trägt, deren Wirkungsbereich zumindest die gesamte Füllöffnung (6) des Zylinders erfasst.

130025/0205