DE3322490A1 - Verfahren und vorrichtung zum ein- und ausschleusen von feststoffen - Google Patents

Description

• Verfahren und Vorrichtung zum Ein- und Ausschleusen von
• Feststoffen Verfahren und Vorrichtung zum Ein- und Ausschleusen von Feststoffen Die Erfindung betrifft ein Verfahren und Vorrichtungen, wie diese im Oberbegriff von Anspruch 1 beschrieben sind.
• Als Schleusmöglichkeiten geht man von Feststoffsäulen aus, bei denen Feststoff über eine lange senkrechte Dichtstrecke in einem kreisrunden Rohr durch Eigengewicht und Differenzdruck nach unten gefördert wird. In einem Fall ist die Feststoffsäule so angelegt, daß mit Vergrößern des Auslaßquerschnitts am Kopf der Feststoff tiefer rutscht. Dabei kann der Kopf axial beveglich angeordnet oder als Fräskopf ausgebildet seine Im oberen Bereich sind zwei Schaltpunkte vorgesehen. Erreicht die Säule den unteren Schaltpunkt, erfolgt das Schließen des Führungsrohres, z.B. mittels Kegel, und öffnet, sobald der obere Schaltpunkt ein gefülltes Rohr signalisiert Wach einem anderen System soll die Feststoffsäule im Bereich der Selbsthemmung liegen. Um Feststoffsäulen (tuchen) nach unten zu fördern, wirkt ein Stempel von oben auf die Säule. Dabei wird der mit einer Federspannung vorgespannte Verschlußstopfen von der Feststoffsäule zurückgedrückt.
• Die Bewegung des kolbens ist jedoch begrenzt, weil die Feststoffsäule sonst ausschießen würde. Hier ist nachteilig, daß ein kontinuierliches Arbeiten entfällt weil der Druckkolben dazu herausgenommen werden muß um das Nachfüllen zu besorgen.
• Nachteilig ist weitern daß das Material sich verändert, z.B.
• verhärtet, so daß ein Bewegen nicht mehr möglich ist.
• A u f g a b e der Erfindung ist es daher eine Vorrichtung zu schaffen, bei der die Feststof£säule kontinuierlich gefördert wird, wobei Ausnahmezustände9 wie Verharten der Feststoffsäule, überwunden werden; außerdem soll ein totales Ausblasen bei Betrieb mit Feststoffen geringer Reibung unterbunden werden.
• Gelöst wird die gestellte Aufgabe durch Merkmale von Anspruch 1 und Anspruch 6.
• Durch die aufgezeigten Lösungswege ist sichergestellt, daß die Feststoffsäule im gewünschten Sinne steuerbar bewegt wird, unabhängig von der Dichte, Festigkeit, Kornverteilung, Restfeuchtigkeit und Fließverhalten des Materials. Außerdem wird ein unbeabsichtigtes totales Ausblasen absolut sicher verhindert,und lange Aufladezeiten werden vermieden. Ferner wird ein verschleiß armer Betrieb gewährleistet, und falls dies nicht ganz verhindertwerden kann, wird der Verschleiß auf einige wenige Bauteile beschränkt, die billig und leicht auswechselbar sind. Außerdem spielt die Produkteigenschaft keine Rolle, es ist also keine Dimensionierung auf ein bestimmtes Produkt erforderlich.
• Das Wesen der Erfindung ist daher darin zu sehen, den Fördervorgang von außen her durch veränderbare Betriebsparameter zu beeinflussen, wobei die Grundidee der Lösung darin zu sehen ist, die Gesamtsäulenhöhe in einzelne kürzere Teilsäulen aufzulösen. Dabei überläßt man das Scheren nicht dem Material selbst, sondern leitet das Scheren von außen her zwangsweise ein. Dadurch wird eine eventuelle Brückenbildung des Filterkuchens ständig zerstört und das Material fließt kontinuierlich weiter nach unten.
• An einigen Ausführungsbeispielen ist die Erfindung erläutert, und zwar zeigen die einzelnen, nur Prinzipskizzen darstellenden Figuren das Folgende: Fig. 1 in Ansicht einen Druckschlauch mit im Abstand vorgesehenen Manschetten, Fig. 2 in Aufsicht einen Druckschlauch mit Manschette, an der Impulsgeber, z.B. Hydraulikkolben angreifen, Fig. 3 in Aufsicht mögliche Translationsbewegungen, Fig. 5 Mittelpunktswege des Druckschlauches in einer Ebene, Fig. 6 zwangsweise Bewegung der SchlauChmanschette durch einen Getriebemotor, Fig. 7 schematisch in Ansicht paarweise im Gegentakt gesteuerte Bewegungen zweier benachbarter Flanschschellen, Fig. 8 schematisch in Seitenansicht Unwuchtmotoren, die an Schellen angreifen, Fig. 9 schematisch in Aufsicht Schellen, an denen Impulsgeber angreifen und Torsionsbewegungen bewirken, Fig. 10 Hydraulikzylinder, die an Schellen angreifen und eine Kombination von Torsion mit Verlängerung/ Verkürzung des Druckschlauches bewirken, Fig. 11 im Schnitt schematisch ein Führungsmittel, bestehend aus festen und elastischen Teilen, Fig. 12 in Aufsicht schematisch zeigend, welche Teildrehbewegungen ein Führungsmittel für die Feststoffsäule ausführen kann, Fig. 13 schematisch in Ansicht das Führungsmittel nach Fig. 11, das von der geraden Ausrichtung abweichende Bewegungen ausführen kanne und Fig. 14 ein Fuhrungsmittels bestehend aus festen Rohrteilen mit torsionselastischen Dichtungen0 Der Druckschlauch 7 in Fig. 1 besteht aus stabilem abrasionsfestem Material In vertikalen Abständen sind Schlauchschellen 8 befestigte Die Schlauchschellen 8 können aufgeklebt, aufvulkanisiert oder in sonst bekannter Weise befestigt sein. Sie können den Druckschlauch 7 aber auch in einem gewissen Abstand umgeben.
• Durch Fremdkräfte (z.B. Hydraulik) werden die Schlauchschellen 8 von außen bewegt. Dabei kann diese Bewegung in einer Ebene senkrecht zur Schlauchachse oder parallel zur Schlauchachse eingeleitet werden. Senkrecht zur Schlauchachse gibt es beispielsweise folgende Varianten: a) Alle Schlauchschellen 8 bewegen sich in einer Ebene, die durch die Schlauchachse geht. Die jeweils übernächste Schelle 8 ist im Gleichtakt; die jeweils nächste Schelle 8 ist im Gegentakt zur zuert betrachteten Schelle.
• b) Jeweils eine Schlauchschelle führt durch Überlagerung zweier Bewegungen in einer Ebene senkrecht zur Schlauchachse Translationsbewegungen aus, beispielsweise auf einem Kreisumfang, wie die nachfolgenden Figuren z.T. zeigen.
• Dabei soll noch darauf hingewiesen werden, daß in Fig. 1 mögliche Bewegungsrichtungen der Schellen unter den Bezugshinweisen a), b) und c) gezeigt sind.
• Wie eine Translationsbewegung aussehen könnte, zeigt in Aufsicht Fig. 3. Ausgelöst werden kann eine solche Bewegung dadurch, daß die Kolben der Hydraulikzylinder 1, 2 über Mitnehmer an den Schellen 8 angreifen. Dabei kann die Anordnung dieser Impulsgeber an jeder beliebigen, geeigneten Stelle vorgenommen werden.
• Statt der in Fig. 2 dargestellten Ausführungsform kann z.B.
• auch ein Getriebemotor 12 unter Zwischenschalten eines Exzenters 11 an den Schellen 8 angreifen (Fig. 6).
• Welche Mittelpunktswege möglich sind, zeigt schematisch die Figur 5 in einer Aufsicht. Dabei kann man praktisch jede beliebige Bewegung einstellen, wobei die x- und y-Wege weder gleich groß sein noch in einem bestimmten Umlaufsinn durchfahren werden müssen. Zweckmäßig ist es, auch benachbarte Schlauchschellen im genauen Gegentakt zu bewegen. Diesempfiehlt sich beispielsweise wegen der Kompensation starker Hydraulikkräfte auf das Haltegestell der Kolben.
• Eine weitere Möglichkeit ist darin zu sehen, die Schlauchschellen zueinander bzw. voneinander weg zu bewegen. Hier wird die Längselastizität des Druckschlauches ausgenutzt, d.h. der Druckschlauch muß auch eine Längselastizität aufweisen. Da der Feststoff im Druckschlauch nicht kompressibel ist, wird ein Wandgleiten erzwungen und so die Haftreibung überwunden.
• In Fig. 7 wirken die Impulsgeber 13, 14 gleichzeitig auf benachbarte Schellen 8. Dabei ist die Kolbenstange 3 an der oberen Schlauchschelle 8 und der Zylinder an der unteren Schlauchschelle 8a befestigt.
• Auf die untere Schlauchschelle 8a wirkt außerdem noch der Impulsgeber 15, indem er mit seiner Kolbenstange 5 an der Schlauchschelle 8a und auch noch mit seinem Zylinder 6 an der Schlauchschelle 8b befestigt ist.
• Im ähnlichen Sinne können auch Unwuchtmotoren 21 an Schellen 8 angreifen. Dabei können beispielsweise Unwuchtmotoren benachbarter Flansche durch ein Drehfeldsystem im Gegentakt gefahren werden.
• Eine gesteuerte Torsion des Druckschlauches zeigt Fig. 9 in der Prinzipskizze in Aufsicht. Beispielsweise zwei Hydraulikantriebe 13 greifen an der Schelle 8 an und führen begrenzte Gegenbewegungen aus, so daß die Torsion zustande kommt. Dadurch wird die Haftreibung der Feststoffe an der Innenwand überwunden Benachbarte Schlauchschellen können jeweils gegenläufige Bewegungen ausführen.
• Alle aufgezeigten Ausführungsformen können auch in Kombination zur Anwendung gelangen.
• Fig. 10 zeigt die Kombination von Torsion mit Verlängerung des Druckschlauches 7 bzw. dessen Verkürzung.
• An den Schellen 8 sind Kugelköpfe 22 vorgesehen. Sie werden von angepaßten Gehäusen 23 umgriffen, die am Zylinder oder der Kolbenstange des Hydrauliksystems befestigt sind.
• Ein spezielles Führungsmittel für die Feststoffsäule zeigt Fig. 11 im Schnitt. Eine Reihe gleichlanger (auch ungleichlange können Verwendung finden) Rohrstücke sind in axialer Richtung aneinandergereiht und durch elastische Verbindungsstücke 17 zusammengehalten. Ein derartiges Führungsmittel kann Torsionsbewegungen ausführen, wie in Fig. 12 gezeigt ist. Es können aber auch Bewegungen durchgeführt werden, wie schematisch Fig. 13 andeutet, also geeignete, beliebige Abweichungen von der Axialrichtung.
• Die elastischen Verbindungsstücke 17, beispielsweise Kunststoff-oder Gummimanschetten, können durch Vulkanisieren mit den Metallstücken verbunden sein.
• Ein anderes Führungsmittel zeigt Fig. 14. Hier finden Rohrstücke 16a bis 16c unterschiedlichen Durchmessers Verwendung. Im oberen Bereich ist das Rohrstück 16a mit dem geringsten Durchmesser und unten das Rohrstück 16c mit dem größten Durchmesser vorgesehen. Verbunden sind die Rohrstücke 16a bis 16c durch elastische Ringe 17a, die wiederum aufvulkanisiert sein können.
• Der Feststoff muß zwecks Anpassung an den immer größer werdenden Durchmesser auf jeden Fall fließen. Diese Anordnung kann sowohl tordiert als auch gekippt werden, es sind aber auch axiale Bewegungen möglich. Die Erregung dieser Anordnung kann mit den vorbeschriebenen Mitteln vorgenommen werden, beispielsweise über Hydraulik- oder Unwuchtmotoren usw.
• Die vorbeschriebenen Feststoffsäulen sind auch zur Ausschleusung von Feststoffen aus Druckräumen verwendbar bzw. eignen sie sich als Einfüllsysteme für feuchte Güter in Räume unter Druck (bei der Kohledruckvergasung).

Claims (16)

1. Patent ansprüche 1. Verfahren zum Ein° und Ausschleusen von Feststoffen z.3. von Filterkuchen in und aus Druckräumen, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß die Feststoffsäule (Höhe) in Teilsäulen aufgelöst wird.
2. 29 Verfahren nach Anspruch 1 dadurch g e k e n n -z e i c h n e t, daß das Scheren in Teilsäulen von außen eingeleitet wird.
3. 3. Verfahren nach wenigstens einem der vorherigen Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß die Feststoff säule mit mindestens einer Fremdkraft vorzugsweise kontinuierlich beaufschlagt wird.
4. 4. Verfahren nach wenigstens einem der vorherigen Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß die Fremdkraft -in Bezug auf die Achse der Feststoffsäule - horizontal oder vertikal oder in einer davon abweichenden Richtung wirksam wird.
5. 5e Verfahren nach wenigstens einem der vorherigen Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t9 daß die Feststoffsäule so lang (hoch) ausgelegt wird, daß sie (ohne Fremdeinwirkung) selbsthemmend ist.
6. 6. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 bis 5s dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß ein elastischer (flexibler) Druckschlauch (7) zur Aufnahme der Feststoffsäule (9) vorgesehen ist und am Druckschlauch (7) im Abstand zueinander Mitnehmer, z.B.
7. Schellen (8) fest, verstellbar oder im Abstand angeordnet sind (Fig 7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t, daß der Druckschlauch (7) direkt oder indirekt mit mindestens einem Impulsgeber verbunden ist.
8. 8. Vorrichtung nach Anspruch 6 und 7, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t, daß der Impulsgeber - mindestens ein -angetriebener Exzenter, Hydraulik- oder Preßluftmotor, Getriebemotor, Unwuchtmotor oder dgl. ist.
9. 9. Vorrichtung nach Anspruch 6 bis 8, dadurch g e k e n n -z e i c h ne t, daß der Druckschlauch (7) in Längsrichtung elastisch ist.
10. 10. Vorrichtung nach Anspruch 6 bis 9, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t, daß der Druckschlauch (7) im Verlauf seiner Länge unterschiedlich elastisch ist.
11. 11. Vorrichtung nach Anspruch 6 bis 10, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t, daß der Impulsgeber (13, 14, 15) in axialer und/oder radialer Richtung auf die Schellen (7) wirkt (Fig. 7).
12. 12. Vorrichtung nach Anspruch 6 bis 11, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t, daß jeder zweiten, vierten, sechsten usw.

    Schelle (8) eine andere Bewegungsrichtung und/oder Bewegung intensität vermittelt wird, als den anderen Schellen.
13. 13. Vorrichtung nach Anspruch 6 bis 12, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t, daß auf eine Schelle (7) mehrere Impulsgeber gleichzeitig, jedoch in unterschiedlichen Richtungen wirken.
14. 14. Vorrichtung nach Anspruch 6 bis 13, dadurch g e k e n n -z e 1 c h n e t, daß den Schellen (8) mindestens ein antreibbarer Exzenter (11) zugeordnet ist (Fig. 6).
15. 15. Vorrichtung nach Anspruch 6 bis 14, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t, daß als Führungsmittel für die Feststoff säule ein rohrförmiger Körper Verwendung findet, z.3a bestehend aus starren Rohrstücken (16) mit zwischengefügten elastischen Verbindungsstücken (17).
16. 16. Vorrichtung nach Anspruch 6 bis 15, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t, daß das Rohr (1) (oder Druckschlauch) dreh- oder teildrehbar angeordnet ist.