DE3022656C2

DE3022656C2 - Anlage zum pneumatischen Fördern von pulverförmigem oder körnigem Gut

Info

Publication number: DE3022656C2
Application number: DE3022656A
Authority: DE
Inventors: Walter Küsnacht Merz
Original assignee: Schweizerische Aluminium AG
Current assignee: Alcan Holdings Switzerland AG
Priority date: 1979-08-28
Filing date: 1980-06-18
Publication date: 1989-09-21
Also published as: FR2464208B1; DE3022656A1; SU1074398A3; FR2464208A1; US4615648A; CH643513A5; CA1169110A; BR8005401A; AU6164380A; IT8024238A0; AU537957B2; PL226148A1; IT1132446B

Description

Die Erfindung betrifft eine Anlage zum pneumatischen Fördern von pulverförmigem oder körnigem Gut mittels eingespeister Druckluft im Dichtstrom in einer Förderleitung, die mit einem Druckluftrohr durch in Abständen angeordnete, luftdurchlässige Elemente verbunden ist.

Bekanntlich darf in pneumatischen Förderrohren eine Mininialgesehwindigkeit nicht unterschritten werden; unterhalb dieser sog. Stopfgrenze wird der Widerstand des Fördergutes so groß, daß der pneumatische Luft druck nicht mein· /ur Gutförderung ausreicht.

Um !mögliche Verstopfungen zu vermeiden, kann beispielsweise in ein luftundurchlässiges Rohr ein poröser Förderschiauch kleineren Durchmessers eingezogen werden. Der freibleibende Raum zwischen Schlauch und Rohr dient zur Aufnahme von Preßluft für die Auflockerung des Fördergutes. Hierbei wird die Stopfgrenze herabgesetzt, jedoch darf eine — wenn auch herab- £ gesetzte — Minimalgeschwindigkeit immer noch nicht unterschritten werden.

Für eine Vorrichtung zum Entnehmen von pulverförmigem oder königem Gut aus einer waagrecht oder geneigt verlaufenden Förderleitung ist bereits vorgcschlagen worden,das sich in einer oberen Leitung befindende Gut mittels Druckluft aus einer parallel zu ihr verlaufenden unteren Leitung zu fördern. Die beiden Leitungen für das Fördergut und die Druckluft stehen über einen porösen, im wesentlichen über die ganze Rohrlänge verlaufenden Boden miteinander in Verbindung, durch den Luft hindurchtreten und den Auflockerungszustand des Gutes aufrechterhalten kann. Diese Vorrichtung hat den Nachteil, daß der größte Teil der Druckluft, dem Weg des geringsten Widerstandes folgend, am Ende der unteren Druckluftleitung in die das Fördergut enthaltende obere Leitung eintritt, wo der Luftwiderstand mehrere Größenordnungen höher ist als in der leeren unteren Leitung. Am Anfang der Förderleitung oder in deren mittlerem Bereich hingegen tritt praktisch keine Druckluft von der unteren in die obere Leitung über, was für das Erzielen einer Dichtstromföfderung hinderlich ist.

Der Dichtstrom ist als Zahl nicht definiert, er wird durch das Mischverhältnis

_ Gewicht des Schüttgutes
^μ ~ Gewicht der Luft

ausgedrückt, welches in der Regel oberhalb 50 liegt.

J5 Die DichtMromförderuiig ist von großer wirtschaftlicher Bedeutung, weil das bei der Dünnstromförderung durch die Förderluft getragene Schüttgut /ur Erreichung einer vernünftigen Förderleistung mit hoher Geschwindigkeit durch die Leitungen geführt w erden muß.

was wiederum einen hohen Kraftbedarf und Materialverschleiß zur Folge hat.

Mit einer Anlage der eingangs erwähnten Art soll nach der DE-AS 23 05 030 bei kontinuierlicher pneumatischer Förderung eine einsetzende Propfenbildung bereits im Entstehen erkennbar und ihr entgegenzuwirken sein, ohne daß dabei der Reinluftbedarf merklich gesteigert werden müßte. Hierzu werden Ventile angeboten, die zwischen einer Ncbenleitung und der Förderleitung angeordnet sind und von denen einige bei einer bcstimmten Druckdifferenz zwischen der Nebenleilung und der Förderleitung öffnen. Letztere wird also nicht während des gesamten Fördervorganges mit Luft aus dieser Nebenleitung versorgt.

Angesichts dieser Gegebenheiten hat sich der Erfinder das Ziel gesetzt, eine Anlage jener Art zu schaffen, die pulverförmiges oder körniges Gut bei minimalem Energieaufwand im Dichtstrom vergleichmäßigt zu fördern erlaubt, wobei der Verschleiß der Förderleitungen so gering sein soll, daß diese eine Lebensdauer von meh-

bo reren Jahren haben. Darüber hinaus sollen die Leitungen am Ende des Fördervorganges nicht leer geblasen werden müssen.

Die Aufgabe wird erfindungsgemaß dadurch gelöst, daß zur Vcrglcichmäßigung des über die gesamte Rohr-

b5 länge in die Förderleitung eintretenden Liiftgewichtes im Druckluftrohr dessen Querschnitt verengende Einrichtungen mit in Förderrichuing abnehmender Abschirmflache eingebaut sind, und daß die luftdurchliissi-

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gen Elemente von sich mindestens über den Bereich der Querschnittsverengung erstreckendem porösem Werkstoffgebildet sind. Dabei sollen die den Querschnitt verengenden Einrichtungen variabel als in das Druckluftrohr hineinragende, verstellbare Schrauben oder Bolzen augebildet oder durch Einbuchtungen in den Wänden des Druckluftrohres bzw. durch an dessen Wänden befestigte Bolzen, Lamellen bzw. Profilstücke gebildet sein. Es werden also keine Ventile verwendet, auch wird der Luftstrom nicht unterbrochen.

Für die Förderung von feinkörnigen Schüttgütern in industriellem Maßstab werden Förderrohre mit beispielsweise 50—100 mm Innendurchmessser verwendet, die in der Regel aus wirtschaftlichen Gründen aus Stahl bestehen. Mindestens Teile des erfindungsgemäßen, vorzugsweise ebenfalls aus Stahl hergestellten Rohres bestehen aus porösem Material, z. B. Sinterbronce. Sintereisen oder gesintertem Aluminiumoxid, wobei das poröse Material auch als Drahtgewebe ausgebildet sein kann. Falls die porösen Materialien nur einen geringen IViI der Seitenfläche des Föriierrohres bilden, können sie mit geeigneten Mitteln in Aussparungen befestigt werdet'·. /. Π. dinth Einschrumpfen oder Aufkleben, im Falle von Stahlrohren und metallischen porösen Materialien auch durch Löten.

Der Querschnitt eines Förderrohres kann beliebig ausgestaltet sein, als besonders günstig haben sich jedoch runde Querschnitte erwiesen.

Das parallel zum Förderrohr verlaufende Druckluftrohr von ebenfalls beliebigem, jedoch zweckmäßigerweisc rundem oder rechteckigem Querschnitt kann neben dem oder um das Förderrohr angeordnet sein.

Die über die ganze Länge des Druckluftrohres in diesem angeordneten Restriktionen sind feste oder variable Verengungen, die in Förderrichtung immer kleiner werden. Diese Restriktionen bewirken, daß durch die in regelmäßigen Abständen angeordneten Verkleinerungen des Querschnittes im Druckrohr die über das poröse Material in die Förderleitung eintretende Druckluftmenge egalisieri wird. Mit andern Worten tritt nicht mehr der größte Teil der Druckluft am Ende des Fördenohres. wo der Widerstand am kleinsten ist. ein.

I VsIe Verengungen können beispielsweise durch F.inhiii'liiuugcn in den Wänden der Druckluftlciüitig oder durch an deren Wänden befestigte Bolzen b/w. l.aincl- -r> len oder IVofilslücke erreicht werden, variable Verengungen dagegen durch in das Preßluflrohr hineinragende Schrauben oder Bolzen, die mit einer Feststellschraube bzw. elektromagnetisch regulierbar sein können.

Sowohl feste als auch variable Restriktionen liegen, um eine optimale Wirkung erzielen zu können, bezüglich ihres Querschnitts bevorzugt mindesten;» bei der I lälfte des Querschnitts des Druckluftrohres.

Der Einbau von Restriktionen hat nur einen Sinn, wenn in deren Bereich das Fcrderrohr aus porösem Material besteht, anderenfalls kann der angestrebte, über die gesamte Rohrlänge regelmäßige Li'ftdurchtritt nicht erzielt werden. Der Abstand der Restriktionen kann beispielsweise das 1 - bis 6fache des Durchmessers des Förderrohres betragen.

Kinige Beispiele der Erfindung werden anhand der Zeichnung schematisch dargestellt. Es zeigt

I" ig. 1 einen Abschnitt des Förderleitungssystems, mit Einstellschrauben als variable Restriktionen, im Längsschniti,

I" i g. 2 einen Querschnitt durch 11-11 in Fig. 1,

Fig. 3 einen Längsschniti durch eine als Profilstück ausgebildete Restriktion,

60 F i g. 4 einen Längsschnitt durch ein Bogenstück des Förderleitungssystems,

F i g. 5 eine Verzweigung im Förderleitungssystem.

In Fig. 1 ist ein gerader Abschnitt des erfindungsgemäße»· Förderleitungssystems dargestellt Ein Stahlrohr als Teil der Förderleitung 10 mit ringförmigem Querschnitt, in welchem das pulverförmige oder körnige Fördergut 14 transportiert wird, hat einen inneren Durchmesser von ca. 70 mm und eine Wanddicke von ungefähr 3 mm. Auf das Stahlrohr aufgeschweißt ist ein im Querschnitt rechteckiges Druckluftrohr IZ In der oberen Wandung des Stahlrohres sind kreisförmige Öffnungen ausgespart, in welche Scheiben aus porösem Werkstoff 16 eingelötet sind. Oberhalb dieses porösen Werkstoffes 16 befindet sich eine regulierbare Einstellschraube 18 ungefähr gleichen Durchmessers. Dabei ist die untere Stirnseite dieser Schraube entsprechend der Oberfläche des porösen Werkstoffes ausgebildet, d. h. als Horizontalfläche. Diese Stirnseite kann jedoch auch halbkugclförmig oder kalottenförmig ausgebildet sein.

Da die Wandung des Druckluftrohres 12 für das Anbringen eines Schraubengewindes zu schwach ist, wird ein Gewindeträger (Mutier) 20 aufgeschweißt. Zur Fixierung der Einstellschraube dient eine Gegenmutter 22.

Die Einstellschrauben haben folgende Funktionen:

— Regulieren der in die Förderleitung eintretenden Luftmenge

— Regulieren der durch das Druckluftrohr fließenden Luftmenge.

Im vorliegenden Beispiel, wie aus Fig. 2 ersichtlich, sind die Dimensionen der freibleibenden öffnung im Druckluftrohr und des in das Druckluftrohr hineinragenden Teiles der Einstellschraub von vergleichbarer Größenordnung.

Der Abstand d der Einstellschraube vom porösen Werkstoff in der Förderleitung wird in Funktion der folgenden Parameter eingestellt:

— Art des Fördermaterials

— Länge der Förderleitung

— Porösität des porösen Werkstoffes (Sinlerbronce).

Wird die l'ördcrlufl Fi in Pfeilrichlung in das Druckluftrohr eingeleitet, so ist der Widerstand in der Förderleitung 10 bei der Einstellschraub Cam kleinsten, dort tritt also am meisten Luft ein. Bei A hingegen ist der Widerstand in der Förderleitung 10 verhältnismäßig groß, es tritt also nur wenig Förderluft ein. Dies bewirkt, daß rcchls von C zu förderndes Materia! abgestoßen und von links in Pfeilrichlung /v,-nachgeschoben wird.

In einem Modell der erfindungsgemäßcn Vorrichtung mit einer Förderleitung aus Glas kann diese paketweise Förderung sehr gut beobachtet werden.

Im Gegensatz zu den in F i g. 1 und 2 gezeigten verstellbaren Restriktionen wird in Fig. 3 eine feste Restriktion gezeigt. Oberhalb des in eine Aussparung der Stahlwandung der Förderleitung 10 eingelöteten porösen Werkstoffes 16 ist ein Profilstück 24 angeordnet, welches an der oberen Wandung des Druckluftrohres 12 befestigt ist. Diese unveränderliche, d. h. nicht variable Restriktion in Form eines umgekehrten Γ bewirkt; daß ein Teil der Druckluft Fi. durch den Spalt zwischen dem porösen Werkstoff 16 und dem Profilstück 24 fließen muß. |e nach dem Abstand d ist der Widerstand mehr oder wenige erhöht, so daß durch alle Scheiben aus

porösem Werkstoff 16 entlang der Förderleitung 10 gewiehlsmässig ungefähr die gleiche l.uflmengc vom Druckluflrohr in die Förderleitung übertritt.

I⁷Ur alle Anordnungen nach Fig. 1 bis 3 nimmt der Abstand din der Förderrichtung zu. Das eingezciehneie ί Druckluftrohr ist stark überdimensioniert, in Wirklichkeit können seine Querschnittsdimensionen bei einem Förderleitungsdurchmesser von 75 mm folgende sein: 20 mm breit, 16 mm hoch.

In Fig.4 ist ein Bogenstück eines Förderleitungssystems sowie sein Übergang in ein gerades Stück gezeichnet. In einem Bogenstück ist das Material des Bogenslücks selbst bei verhältnismäßig langsamer Diehtstromfördcrung einen· verhältnismäßig hohem Verschleiß unterworfen. Nach einer besonderen Ausgestal- r> tung der vorliegenden Erfindung wird deshalb in diesem Bogenstück ein verschleißfester Einsatz, z. B. aus gesintertem Aluminiumoxid, als Innenwandung der Föderleitung verwendet. Auch in diesem keramischen Formteil 26 sind Materialscheiben aus porösem Werkstoff 16 eingesetzt. Der stoßempfindliche Einsatz 26 ist in eine Schutzhülle 28 eingebettet. Der zwischen dem verschleißfesten Einsatz 26 und der Schutzhülle 28 gebildete ringförmige Spalt 30 wird vorzugsweise mit einem Schaumstoff gefüllt. Am Ende der Förderleitung 10 ist 2"> ein Verstärkungsring 32 aufgesetzt, um den Übergang zum wandstärkeren verschleißfesten Einsatz 26 auszugleichen. Die geraden und gebogenen Leitungen sind mittels Flanschen 34 miteinander verschraubt, wobei zwischen den Flanschen 34 eine Flachdichtung 36 angeordnet ist.

In Fig.5 ist eine Verzweigung des erfindungsgemäßen Förderleitungssystems dargestellt, welche zeigt, daß keine Weiche bzw. kein Dreiweghahn notwendig ist. Im vorliegenden Fall ist der Kugelhahn 40;; offen. r> während der Kugelhahn 406 geschlossen ist. Bei geöffneten Magnetventilen 42 und 44 bewirkt die aus den mit Restriktionen 38 versehenen Druckluftrohren 12 in die Förderleitung tO übertretende Förderluft, daß das Gut im Dichtstrom durch den geöffneten Kugelhahn 40a gefördert wird.

Wenn das Magnetventil 46 das Druckluftrohr 12 schließt, so wird das Schüttgut nur ein kleines Stück über die Verzweigung hinaiisgeförderi, und es büdet sich ein Pfropfen 48. Soll dieser Füllgulpfropfen wieder 4^r> aufgelöst werden, so muli das Magnetventil 4h und der Kugelhahn 406geöffnet werden. Die bei den Restriktionen ausströmende Förderluft setzt die Dichistromförderung in Gang.

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Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Anlage zum pneumatischen Fördern von pulverförmigem oder körnigem Gut mittels eingespeister Druckluft im Dichtstrom in einer Förderleitung, die mit einem Druckluftrohr durch in Abständen angeordnete, luftdurchlässige Elemente verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß zur Vergleichmäßigung des über die gesamte Rohrlänge in die Förderleitung (10) eintretenden Luftgewichtes im Druckluftrohr (12) dessen Querschnitt verengende Einrichtungen mit in Förderrichtung abnehmender Abschirmfläche eingebaut sind, und daß die luftdurchlässigen Elemente von sich mindestens über den Bereich der Querschnittsvei engung erstreckendem porösem Werkstoff (16) gebildet sind.

2. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die den Querschnitt verengenden Einrichtungen variabel als in das Druckluftrohr (12) hineinragende, verstellbare Schrauben oder Bolzen (18) ausgebildet sind.

3. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die den Querschnitt verengenden Einrichtungen durch Einbuchtungen in den Wänden des Druckluftrohres (12) oder durch an dessen Wänden befestigte Bolzen, Lamellen bzw. Profilstücke gebildet sind.

4. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die den Querschnitt verengenden Einrichtungen und die ihnen zugewandten Oberflächen des porösen Werkstoffes (16) gleich groß sind.

5. Anlage nach einem der Ansprüche I bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der poröse Werkstoff (16) aus Sinterbronce, Sintereisen oder gesintertem Aluminiumoxid besteht.

6. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durch Drahtgewebe als porösem Werkstoff (16).

7. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die durch die Einrichtungen gebildeten Verengungen den Querschnitt des Druckluftrohres (12) um mindestens die Hälfte reduzieren.

8. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand der querschnittverengenden Einrichtungen (18) das 1- bis öfache des Durchmessers der Förderleitung (10) beträgt.