DE3410721A1 - Vorrichtung zum ein- und austragen von schuettgut in und aus druckraeumen - Google Patents

Vorrichtung zum ein- und austragen von schuettgut in und aus druckraeumen

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DE3410721A1
DE3410721A1 DE19843410721 DE3410721A DE3410721A1 DE 3410721 A1 DE3410721 A1 DE 3410721A1 DE 19843410721 DE19843410721 DE 19843410721 DE 3410721 A DE3410721 A DE 3410721A DE 3410721 A1 DE3410721 A1 DE 3410721A1
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Günther 8901 Gessertshausen Schmittinger
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SCHMITTINGER, GUENTHER, 8901 GESSERTSHAUSEN, DE
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ANDREAS JAUDT MASCHINENFABRIK
Andreas Jaudt Maschinenfabrik 8900 Augsburg
JAUDT MASCHF A
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65GTRANSPORT OR STORAGE DEVICES, e.g. CONVEYORS FOR LOADING OR TIPPING, SHOP CONVEYOR SYSTEMS OR PNEUMATIC TUBE CONVEYORS
    • B65G53/00Conveying materials in bulk through troughs, pipes or tubes by floating the materials or by flow of gas, liquid or foam
    • B65G53/34Details
    • B65G53/40Feeding or discharging devices
    • B65G53/46Gates or sluices, e.g. rotary wheels
    • B65G53/4691Gates or sluices, e.g. rotary wheels of air-lock type, i.e. at least two valves opening asynchronously

Description

  • Vorrichtung zum Ein- und Austragen von Schüttgut in und
  • aus Druck räumen Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Ein- und Austragen von Schüttgut in und aus Druckräumen nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 , insbesondere wenn die festen Teilchen des Schüttguts mit einer Flüssigkeit vermischt sind, so daß es sich um ein feuchtes Schüttgut handelt. Mit der Vorrichtung wird bezweckt, eine sichere und störungsfreie Überführung von festen Teilchen, vorzugsweise mit Flüssigkeit benetzt, zwischen Räumen unterschiedlichen Druckniveaus bei minimalen bzw.
  • zu unterbindendem Schleusgasverlust zu ermöglichen.
  • Die fortschreitende Tendenz, technischer Prozesse in einer Überdruckatmosphäre durchzuführen, macht den Einsatz zuverlässig arbeitender Schleusapparate zwingend erforderlich. Häufig wird erst durch das Vorhandensein eines geeigneten Schleusapparates der "Druckprozess" ermöglicht.
  • Ein Beispiel hierfür ist die Filtration bei Überdruck, die es erforderlich macht, den anfiltrierten, teilweise entfeuchteten und somit kohäsiven und adhäsiven Filterkuchen als teilweise stückiges Schüttgut aus dem Druckraum auszuschleusen.
  • Für diese Aufgabe wurde in der Vergangenheit in manchen Fällen eine Zellenradschleuse eingesetzt. Dieses Austragsgerät hat sich jedoch nur zur Überwindung geringer Druckdifferenzen zwischen den Druckräumen bewährt. Auf Grund der Zellen- und Spaltverluste ergibt sich bei höheren Differenzdrücken ein großer Leckgasdurchsatz und daraus resultierender Druckverlust im Druckverfahrensraum. Weiterhin tritt bei der Zellenradschleuse durch das Austragsgut, das an den Gehäusewänden entlanggeführt wird, ein starker Apparateverschleiß ein, der neben der eigentlichen Apparatezerstörung zu einer Steigerung der Leckgasverluste führt. Beim Austrag eines feuchten Schüttgutes muß bei der Zellenradschleuse im allgemeinen ein Zwangsaustrag aus den Taschen des Sternrotors vorgesehen werden, damit sich das adhäsive Produkt sicher aus der Schleuse entfernt.
  • Nach einem anderen System kann das feuchte Schüttgut über eine Gassperrstrecke aus einem Druckraum ausgetragen werden. Hierzu durchfließt der Feststoff unter Schwerkrafteinwirkung senkrechte oder geneigte Rohre. Die Dichtwirkung der Gassperrstrecke resultiert aus dem statischen Druck der Feststoffsäule und dem Reibungsdruckverlust des Gases beim Durchströmen der Gassperrstrecke. Da das Fließen des auszutragenden Feststoffes in der Sperrstrekke jedoch abhängig ist vom Differenzdruck zwischen den Verfahrensräumen und von den Schüttguteigenschaften, können Schwankungen und Änderungen zu Betriebsstörungen führen. Um ein sicheres Fließen des Produktes zu gewährleisten und um die Bildung von Feststoffbrücken zu vermeiden, ist es bei der Gassperrstrecke erforderlich, je Produkteigenschaft (z.B. schwankende Restfeuchte bei der Druckfiltration geeignete Maßnahmen vorzunehmen. Dies bedeutet weiterhin, daß die überbrückbare Druckdifferenz zwischen den beiden Räumen durch die Länge der Sperrstrecke und durch die Schüttdichte bestimmt wird. Daraus folgt, daß die Gassperrstrecke immer eine beachtlich große Bauhöhe beanspruchen wird. Die Art des Austrages bringt es darüberhinaus mit sich, daß Gassperrstrecken nicht eigensicher sind, so daß zum An- und Abfahren des Systems Absperreinrichtungen und Sicherheitselemente erforderlich sind.
  • Das zur Zeit am häufigsten verwendete Ein-/Austragssystem ist die Kammerschleuse. Die Grundeinheit der Kammerschleuse besteht aus einem Speicherbehälter - der Kammer - sowie einer ein- und auslaufseitig gasdichten Absperreinheit.
  • Durch logische Folgesteuerungen über eine Steuerungseinheit ist gewährleistet, daß jeweils nur ein Absperrorgan geöffnet ist und Überschneidungen mit Sicherheit vermieden werden. Üblicherweise ist im Austragsfall zunächst die obere Absperreinheit geöffnet, während gleichzeitig die untere, möglichst gasdichte, geschlossen gehalten wird. In diesem Zustand herrscht in der Kammer der gleiche Systemdruck wie im Verfahrensraum, aus dem das Schüttgut zunächst aufgenommen wird. Das Produkt gelangt somit differenzdrucklos in den Austragsraum. Während der Füllzeit muß daher dafür gesorgt werden, daß die untere Absperreinheit auch nach längerer Betriebszeit und verschlissenem Dichtorgan weitestgehend gasdicht schließt.
  • Ist die Kammer gefüllt, wird die obere Absperreinheit geschlossen. Danach wird in vielen Fällen das Kammervolumen be- oder entlüftet, so daß anschließend die untere Absperreinheit differenzdrucklos geöffnet werden kann.
  • In dieser Position fällt dann das Produkt auf Grund der Schwerkraft aus der Kammer.
  • An dieser Forderung scheitern im allgemeinen viele Kammerschleusen, da kohäsive und adhäsive Produkte ohne zusätzliche Einrichtungen schlecht oder gar nicht ausgetragen werden können. Bisherige Kammerschleusenausführungen werden den Ansprüchen eines feuchten, kohäsiven und meist auch adhäsiven Schüttguts nicht genügend gerecht. Neben der bereits erwähnten Anbackungsgefahr, dem unvollständigen Ein- und Ausfallen des Produktes in bzw. aus der Kammer und der damit verbundenen Möglichkeit der Brückenbildung im Austragsraum ist zu berücksichtigen, daß gerade sehr feinkörnige und feuchte Schüttgüter, wie z.B.
  • Filterkuchen, im Dichtungsbereich der Absperreinheiten zu erheblichen Abrasionen führen können. Damit wird der Nachteil der systemeigenen Schleusgasverluste durch die Undichtigkeiten der Absperreinheiten, die bei längerer Betriebszeit entstehen können, noch verstärkt.
  • Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die mängel der bekannten Vorrichtungen zu vermeiden und die Kammerschleuse so zu gestalten, daß ein sicherer Schüttgutein- und austrag, auch feuchter, kohäsiver und adhäsiver Produkte im gesamten Körnungsbereich eines Schüttgutes erreicht werden kann und die mit dem Ein- und Austrag verbundenen Gasleckagen unterbunden und die Schleusgasverluste minimiert werden können.
  • Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind den Unteransprüchen entnehmbar.
  • Ausführungsbeispiele werden nachfolgend anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 einen Schnitt durch eine Kammerschleuse; Fig. 2A und B zwei Ausführungsformen von dabei verwendbaren Drehtellern; Fig. 2C eine Ausführungsform eines alternativ verwendbaren Schiebers; Fig. 3A und B zwei Ausführungsformen von Auskleidungen des Speicherbehälters und des Puffervolumens; Fig. 4 eine Ausführungsform der Dichtlippe bei Verwendung von Drehtellern und Fig. 5 eine Ausführungsform eines beim System verwendeten Druckminderventils.
  • Entsprechend dem Aufbau einer Kammerschleuse weist die Vorrichtung im Kern auf a) eine obere und eine untere Absperreinheit 1 und 2 b) einen sich nach unten konisch erweiternden Speicherbehälter 3 der Kammer.
  • Darüberhinaus ist oberhalb der oberen Absperreinheit 2 c) ein ebenfalls sich nach unten konisch erweiterndes Puffervolumen 4 vorgesehen.
  • Speicherbehälter 3 und Puffervolumen 4 sind mit einer, ggfs. beeinflußbaren, elastischen Auskleidung 5 versehen und über eine Bypassleitung 6 zum Zweck des Druckausgleiches miteinander verbunden. In die Bypassleitung 6 ist ein zum Zweck der Feststoffteilchenzurückhaltung vorgesehenes Gas/Feststofffilter 7 und ein 3-Wege-Absperrorgan 8 eingebaut, über das die Be- und Entlüftung des Speicherbehälters 3 bewerkstelligt wird.
  • In den Speicherbehälter 3 ist zum Zwecke der Erfassung des Füllstandes des auszutragenden Gutes eine Füllstandsmessvorrichtung 9 eingebaut. Weiterhin ist der Speicherbehälter 3 mit einer Gasdruckmeßeinrichtung 10 versehen, deren Meßsignal ggfs. zu einer Steuereinheit weitergeleitet werden kann.
  • In einer weiterführenden Ausführung ist der Speicherbehälter mit einer Spülgasleitung versehen.
  • Die Steuerung des Austragsgerätes wird über eine Steuerungseinheit vorgenommen.
  • Als Absperreinheiten1,2 dienen vorzugsweise jeweils eine druckdicht gelagerte Drehklappeneinheit, bestehend aus Gehäusegrundkörper, Dichtring, Antrieb und Drehteller.
  • Der Drehteller 13,16 ist so gestaltet und mit Zusatzvorrichtungen versehen, daß ein dauerhaftes Anhaften von kohäsivem Austragsgut weitgehend verhindert werden kann.
  • In einer Ausführung ist der Drehteller 13, wie in Fig. 2, Teil A, dargestellt, beidseitig mit einer aufblähbaren Membran 12 aus einem elastischen Gummiwerkstoff bespannt.
  • Der Membraninnenraum kann über eine Druckluftleitung durch die Hohlwelle mit Druckluft beaufschlagt werden.
  • Soll während des Austragsvorganges am Drehteller 13 anhaftendes Material entfernt werden, zum Beispiel bei vertikal stehendem Drehteller 13, so wird von der einen Seite der Drucktellerhohlwelle Druckluft aufgegeben, die auf der anderen Seite der Hohlwelle wieder abströmt. Bedingt durch einen vorgebbaren Strömungswiderstand in der Hohlwelle bläht sich die elastische Membran auf 14. DieAuslenkung 15 der Membran ist dabei druckabhängig und somit beeinflußbar. Durch die sich beim Blähen der Membran einstellende Oberflächenvergrößerung löst sich der anhaftende Feststoff und fällt ab.
  • In einer anderen Ausführung besteht die aufblasbare Membran, wie in Fig. 2, Teil B, dargestellt, aus einem nicht elastischen Material, das so konfektioniert ist, daß das Blähvolumen vorgegeben ist. Im nichtgeblähten Zustand legt sich diese Membran in Falten auf den Drehteller 16. Beim Blähvorgang wird die Membran, vorzugsweise durch einen stoßartigen Druckluftimpuls aufgeblasen. Durch die nichtelastischen Eigenschaften der Membran 17 und das durch die Konfektionierung vorgegebene Blähvolumen wird sichergestellt, daß die Membran beim Jet-Impuls keine Überdehnung erleidet. Die Druckluftbeaufschlagung erfolgt durch die in diesem Fall vorzugsweise einseitig gebohrte Hohlwelle, so daß die Druckluft über dieselbe Öffnung ein- und ausströmt.
  • In einer anderen Ausführung besteht die Absperreinheit aus einem Schieber 18 mit Antrieb, die beim Öffnen des ScHiebers 18 den gesamten Durchlaßquerschnitt der Absperreinheit freigibt. Als Schieberorgane dienen Schwenkverschlüsse und Flachschieber. Die Sch@ießzone des Schieist ist zum Zweck der druckdichten Ans ;:nrung mit einem @@enmat@ach beaufs@h@@gbaren Membran@@@ @ring ausge-@@s@ @ Einsat@ @ Schieberorg @@ als Absperr-@@@@@ @@ge@ @ ein Anback@ koh@@@@@@m Schütt-@@@@ @@@@ @@ren dessel@@ d@@@@@@gs-@@@@@@@ verhi@ @ge@@@@@k wird @ @ @ @ @@ @ 19, @ @-gs-@@@@@ @@luidir;tendes @ @ @@ Druckluft-@ @@@@ Luftbe-@@@ @@ lgen. Das @@@ @@ @@ der Um-Spei -cherbehälter 3) oder wird dem Druckverfahrensraum zugeschlagen (Puffervolumen 4). Ist dieser Zustand erreicht, wird das Schieberorgan bewegt und der Austragsquerschnitt der Kammerschleuse freigegeben. Das Verhindern von Anbackungen auf der Absperreinheit durch Fluidisieren ist in der beschriebenen Art auch auf den Drehteller übertragbar.
  • Das Puffervolumen 4 und der Speicherbehälter 3 sind dadurch ausgezeichnet, daß sie sich von oben nach unten konisch erweitern und von Oberkante bis Unterkante keine Einschnürungen mehr aufweisen. Dadurch wird gewährleistet, daß das auszutragende, vorzugsweise feuchte, kohäsive und adhäsive Schüttgut sich beim Durchfallen der Austragseinheit an keiner Stelle aufstützen kann, wodurch ein Anhaften und Aufwachsen (Brückenbildung) verhindert wird.
  • Das konische Puffervolumen 4 und der konische Speicherbehälter 3 können aus Normteilen nach DIN 28645 bestehen, jedoch sind auch beliebige Sonderausführungen in der beschriebenen Art vorgesehen.
  • Bei besonders adhäsiven Austragsgütern, bei denen trotz der sich nach unten konisch erweiternden Apparatewandung und der im Durchlaß einschnürungsfreien Ausführung die Gefahr von Anbackungen und Brückenbildung besteht, ist vorgesehen, Puffervolumen und Speicherbhälter mit einer elastischen Auskleidung 5 zu versehen. Der Werkstoff der Auskleidung ist dabei vorzugsweise so gestaltet, daß eine Dehnung des Materials in eine Richtung gut und in die andere, dazu senkrechte Richtung, nicht möglich ist. Dies kann z.B. durch eine Textileinlage erzielt werden. Dadurch wird bezweckt, daß das Auskleidungsmaterial in radialer Richtung sich längen kann, in achsialer Richtung aber formstabil bleibt. Die elastische Auskleidung 5 ist so gehalten, daß entweder schon allein durch die elastischen Eigenschaften des Auskleidungswerkstoffes im Zusammenspiel mit den Impulsen, die durch das ein- und ausfallende Schüttgut auf die Auskleidung ausgeübt werden, eine Anbackung von kohäsivem Schüttgut verhindert oder bereits anhaftendes Material gelockert und abgeworfen wird, oder durch von außen aufprägbare Druckluftimpulse die Auskleidung gerüttelt werden kann.
  • In einer Ausführung werden, wie in Fig. 3, Teil A, dargestellt, ringförmige Schürzen 20 unterschiedlichen Durchmessers so in den konischen Apparateteil 3,4 eingesetzt, daß eine überlappende Auskleidung über der gesamten Höhe des Konus entsteht. Diese Schürzen können zusätzlich so gestaltet werden, daß die Ablöseeigenschaften verstärkt werden, wie z.B. durch fransenförmiges Einschneiden am unteren Rand.
  • In einer anderen Ausführung wird, wie in Fig. 3, Teil B, dargestellt, das Auskleidungsmaterial am oberen und unteren Ende des Konus 3,4 eingespannt und ggfs. an ein oder mehreren Stellen über der Höhe des Konus zusätzlich abgestützt, so daß sich eine durchgehende Überziehung 21 der Konusinnenwand mit dem elastischen Auskleidungsmaterial ergibt. Der Raum zwischen Auskleidung und Behälterwand kann dabei in ein oder mehrere separate Ringkammern unterteilt sein, sie einzeln, gemeinsam, gleichzeitig oder in beliebiger Reihenfolge mit einem von außen einzuleitenden Druckluftimpuls 22 beaufschlagt werden können.
  • Darüberhinaus ist jede weitere geeignete Gestaltung der elastischen Auskleidung 5 denkbar, die als Kombination der beschriebenen Ausführungen oder in einer anderen Art vorgesehen werden kann.
  • Neben der Sicherstellung des störungsfreien Transportes des Schüttgutes durch den Schleusapparat ist die Aufgabe zu lösen, die mit dem Schleusvorgang verbundenen Gasleckagen zu unterbinden. Diese Gasleckagen treten dann auf, wenn die Absperreinheiten 1,2 nicht dicht schließen.
  • Dieser Sachverhalt wird vor allem durch Verschleiß der Dichtelemente hervorgerufen. Der Dichtring 23 der Absperreinheit 3,4, der bei der Drehklappenausführung wie in Fig. 4 dargestellt, über die gesamte Höhe des Organs reicht, ist, vorzugsweise bei horizontaler Stellung des Drehtellers 24 (Position "ZU"), von außen pneumatisch nachspannbar. In diesem Zustand preßt sich der Dichtring 25 aus elastischem Werkstoff unter der Wirkung des Spanndruckes fest und dicht an die Kante der Drehklappe 24 an.
  • Dadurch wird gewährleistet, daß der Dichtmechanismus auch bei verschlissener Dichtkante des Absperrelementes 24 gesichert ist und auch bei höheren Differenzdrücken keine Gasleckage aus dem Überdruckraum erfolgt. Zu diesem Zweck muß der Druck, mit dem Dichtring 25 gespannt wird, größer sein, als der zu überwindende Systemüberdruck.
  • In gleicherWeise ist es erforderlich, daß die Blähmembran 12 bzw. die Fluidisierungszone 19 der Absperreinheiten und u.U. die elastische Auskleidung 5 des Puffervolumens 4 mit einem Druck größer als der Systemüberdruck betätigt werden. Diese Forderung wird durch den Einsatz eines Druckminderers mit Systemüberdruckbeaufschlagung erreicht.
  • Dabei handelt es sich, wie in Fig. 5 dargestellt, um einen Druckminderer gemäß bekannter Technik, bestehend aus Ventilgehäuse 26, Oberteil 27 mit Stell feder 28 und Sollwertsteller 29. Bei dieser Ausführung wird das Oberteil 27 durch eine druckfeste Metallhülse ersetzt, die geeignet ist, mit dem Systemüberdruck belastet zu werden. Das druckfeste Metallgehäuse 27 wird über eine Verbindungsleitung 30 mit dem Systemüberdruck beaufschlagt. Auf diese Weise wirkt der Systemüberdruck auf die Stellmembran des Druckminderers und bewirkt so, daß im Druckminderer der zu reduzierende Überdruck maximal auf den Systemüberdruck gemindert wird.
  • Durch Vorspannen der Stell feder 28 über den Sollwertsteller 29 wird nun die Höhe des Differenzdruckes eingestellt, mit dem der Dichtring 23 nachgespannt, bzw. die Blähmembran 12 bzw. die Fluidisierungszone 19 beaufschlagt wird. Durch diese Einrichtung wird erreicht, daß auch bei schwankendem Systemüberdruck die entsprechenden Apparateteile stets mit dem erforderlichen Differenzüberdruck versorgt werden.
  • Bei den meisten Schüttgutschleusvorgängen in und aus Druckräumen handelt es sich um normale Luft als Schleusgas. In besonderen Einsatzfällen, speziell in der chemischen Industrie, werden jedoch auch Wertgase bzw. toxische Gase eingesetzt. In diesem Fall kann das Schleusgas im Speicherbehälter 3 nach dem Druckausgleich, vor Öffnen der unteren Absperreinheit 2, durch ein Spülgas, z.B. Umgebungsluft, weitgehend verdrängt werden und so der Anteil an Schleusgas, der mit dem zu schleusenden Schüttgut austransportiert wird, minimiert werden. Zu diesem Zweck strömt in den Speicherbehälter 3 über eine Spülgasleitung 11 oder auch über die Fluidisierungszone 19 das Spülgas in den Speicherbehälter 3 ein. Nach einer genügend langen Zeit des Spülens wird der Austragsvorgang in üblicher Weise fortgesetzt. Die Ausführungen über das Spülen des Speicherbehälters mit Zusatzgas zum Zweck der Verdrängung des Schleusgases gelten in gleichem Sinn auch für den Einschleusvorgang eines Schüttgutes in einem Druckraum, z.B.,wenn dort eine Reaktionsgasatmosphäre vorherrscht.
  • Die Ansteuerung und zeitliche Regulierung der teilweise zeitlich aufeinander folgenden, teilweise parallel ablaufenden Austragsschritte erfolgt über eine zum Austragsgerät gehörende Steuerungseinheit. Dabei handelt es sich vorzugsweise um eine fest programmierte Steuerung mit variabel einstellbaren Zeiten, jedoch sind auch Steuerungen mit Zeituhren in Kombination mit Endschaltern oder auch rein mechanische Systeme wie Steuerung mit Nockenwelle vorgesehen. Allen Steuerungssystemen ist gemein, daß die Steuerzeiten auch nachträglich verändert werden und so dem jeweiligen Schleusprozeß optimal angepaßt werden können.
  • Die bei der Beschreibung verwendeten Ausdrücke sollen in ihrem allgemeinsten Sinne verstanden werden. Deshalb ist das beschriebene Verfahren und der dazu verwendete Apparat für jeden Ein- bzw. Ausschleusvorgang einsetzbar, bei dem Differenzdrücke mäßiger Höhe überwunden werden müssen.
  • Die Körnung des Schüttgutes ist nach unten hin nicht und nach oben hin durch die größte freie Durchlaßstrecke des Apparates begrenzt. Der Flüssigkeitsgehalt eines feuchten, zu schleusenden Schüttgutes kann in weiten Grenzen variieren, so daß einerseits trockene Produkte, andererseits aber auch pastenförmige, flüssigkeitsähnliche Materialien geschleust werden können. Weiterhin sind bei der Werkstoffauswahl der beschriebenen Apparateteile, insbesondere der Fluidisierungszone 19, des nachspannbaren Dichtungsringes 23, der elastischen und der nichtelastischen Membran 12 bzw. 16 keinerlei Beschränkungen vorgesehen. Der Konuswinkel von Puffervolumen 4 und Speicherbehälter 3 ist frei wählbar. Die Bauhöhe des gesamten Schleusapparates ist nach unten hin lediglich durch die vorgegebenen Abmaße der Absperreinheiten 1,2 limitiert, nach oben hin kann sie beliebig vergrößert werden. Der Antrieb der Absperreinheiten erfolgt durch ansteuerbare Antriebseinheiten. Dabei ist jedes System gemäß dem Stand der Technik einsetzbar, wie Pressluftmotor, Elektromotor, induktionserregte Schubstangen und dgl.. Als Schleusgas wird im allgemeinen Sinne jene gasförmige Phase verstanden, die mit dem Schüttgut im Speicherbehälter unter Druckbedingungen in Berührung kommt, die vor oder nach der Kammerschleuse vorherrschen.
  • Zur näheren Erläuterung wird die Vorrichtung unter Bezugnahme auf die kontinuierliche Druckfiltration von Aufbereitungstrüben näher beschrieben. Bei der kontinuierlichen Druckfiltration werden Drehfilter wie Trommel- oder Scheibenfilter zur Fest- Flüssigtrennung von Trüben in einem bis 4 bar (in Sonderfällen bis 6 bar) Überdruck ausgelegten Druckraum betrieben. Nach dem Fest- Flüssigtrennprozeß fällt im allgemeinen ein stückiger bis riesel fähiger Filterkuchen aus feinkörnigem Feststoff an, dessen Sättigungsgrad S (Sättigungsgrad S = Verhältnis von Flüssigkeitsvolumen zu Hohlraumvolumen eines porösen Volumenelements) zwischen S= 0.3 bis S = 1 variieren kann. Der Filterkuchen muß als Schüttgut möglichst kontinuierlich aus dem Druckverfahrensraum in die Normalatmosphäre geschleust werden. Zu diesem Zweck fällt er nach der Filterkuchenabnahme vom Filter in einen Ausfallschacht, an dem die Austragseinheit nachfolgend angeflanscht ist.
  • Gemäß Fig. 1 ist zu Beginn des beschriebenen Austragszyklus die untere Absperreinheit 2, hier eine Drehklappe, in horizontaler Stellung geschlossen und durch die pneumatisch nachspannbare Dichtung 25 zusätzlich abgedichtet.
  • Die obere Absperreinheit 1, hier ebenfalls eine Drehklappe, ist in vertikaler Stellung geöffnet. In diesem Zustand herrscht in der Kammerschleuse der Druck des Verfahrensraumes und der Filterkuchen fällt durch Ausfallschacht und Puffervolumen 4 in den Speicherbehälter 3.
  • Weiterhin ist der Speicherbehälter 3 über die Bypassleitung 6 und das geeignet geschaltete 3-Wege-Absperrorgan 8 mit dem Verfahrensraum gekoppelt. In dieser Stellung wird der Speicherbehälter 3 bis zu einem vorgegebenen Füllstand angefüllt, der durch die Füllstandsmeßvorrichtung 9 ermittelt wird. Bilden sich beim Fülivorgang an der ausgekleideten Wand 5 des Puffervolumens 4 Anbackungen von feuchtem, kohäsivem Filterkuchen, so können diese auf Grund der flatternden Bewegung, die durch nachfallende Filterkuchenstücke in der elastischen Auskleidung 5 durch Impulseinleitung hervorgerufen werden, wieder abgelöst werden.
  • Ist der vorgegebene Füllstand erreicht, wird die obere Drehklappe 1 geschlossen. Hat die obere Drehklappe die horizontale Stellung erreicht, wird die pneumatisch noch spannbare Dichtung 23 mit einem Überdruck größer als der Druck im Verfahrensraum gespannt und fest an die Kante der Drehklappe 25 angelegt. Die Versorgung der Dichtung 23 mit einem genügend großen Überdruck erfolgt durch den genannten Druckminderer, Fig. 5.
  • Ist die obere Absperreinheit 1 vollständig dicht, wird über das 3-Wege-Absperrorgan 8 in der Bypassleitung 6 die Kopplung des Speicherbehälters 3 mit dem Druckverfahrensraum unterbrochen und gleichzeitig eine Verbindung des Speicherbehälters 3 mit der Normalumgebung freigegeben.
  • Auf diese Weise wird der Speicherbehälter 3 auf Umgebungsdruck entspannt. Dabei verhindert das in der Bypassleitung 6 zwischen Speicherbehälter 3 und 3-Wege-Absperrorgen 8 eingesetzte Gas/Feststoffilter 7, daß die vom ausströmenden Druckluftstrom aus dem Speicherbehälter 3 mitgerissenen Feststoffteilchen in das 3-Wege-Absperrorgan 8 gelangen und dort beim Öffnungs- und Schließvorgang zu Undichtigkeiten führen könnten. Am Ende des Entspannungsvorganges, bestimmt durch Druckmessung 10 im Speicherbehälter oder durch Ablaufen einer eingestellten Zeitspanne, wird der Druck von der pneumatisch nachspannbaren Dichtung 25 der unteren Absperreinheit 2 weggenommen und die untere Drehklappe durch Drehen in vertikale Stellung differenzdrucklos geöffnet. Während oder sofort nach Ende des Drehvorganges wird die aufblähbare Membran 12,16 betätigt, wodurch das unter Umständen an der Dreh klappe anhaftende Schüttgut abgelöst wird. Gleichzeitig fällt das Filterkuchenmaterial durch Schwerkraft aus dem Speicherbehälter 3 in die Normalumgebung. Während des Entleerungsvorganges des Speicherbehälters 3 wird die elastische Auskleidung 5 des unteren Konusraumes durch Druckluft in Bewegung versetzt, um anhaftendes Austragsmaterial abzulösen.
  • Ist die Entleerungszeitspanne abgelaufen, wird die untere Absperreinheit 2 durch Drehen der Drehklappe in horizontale Stellung wieder geschlossen und anschließend die pneumatisch nachspannbare Dichtung 23, versorgt über den Druckminderer, Fig. 5, wieder gespannt. Zeitlich folgend wird nun über die Bypassleitung 6 und das geeignet geschaltete 3-Wege-Absperrorgan 8 der Speicherbehälter 3 wieder mit dem Druckverfahrensraum gekoppelt und auf diese Weise bespannt. Am Ende des Druckausgleichsvorganges zwischen Speicherbehälter 3 und Druckverfahrensraum, bestimmt durch Druckmessung 10 im Speicherbehälter 30 durch Ablaufen einer eingestellten Zeitspanne, wird die vorgespannte Dichtung 25 der oberen Absperreinheit 1 entspannt und die obere Drehklappe differenzdrucklos in vertikale Stellung gebracht.
  • Während des bisher beschriebenen Ausschleusvorganges hat sich auf der oberen, geschlossenen Absperreinheit 1 im Puffervolumen 4 der kontinuierlich anfallende Filterkuchen angesammelt. Beim Öffnen der oberen Drehklappe fällt dieser nun in den Speicherbehälter 3. Dabei wird, wie für die untere Absperreinheit 2 bereits beschrieben, die Blähmembran 12, 16 betätigt und so anhaftender Filterkuchen von der Drehklappe abgelöst. Das gleiche gilt sinngemäß auch für das an der Puffervolumenwand 4 anhaftende Material. Die obere Drehklappe bleibt anschließend so lange geöffnet, bis der Speicherbehälter 3 den gewünschten Schüttgutfüllstand wieder erreicht hat. Danach wiederholt sich der Ausschleusvorgang wie beschrieben.
  • Anstelle der Drehklappe mit Blähmembran kann auch ein Flachschieber mit Fluidisierungszone gesetzt werden. Die Zeiten für die einzelnen Ausschleusschritte sind frei vorgebbar.
  • Die Vorrichtung bietet also ein Mittel, um auch schwierige, abrasive Schüttgüter mit Flüssigkeitsanteilen, die dadurch besonders kohäsive und adhäsive Eigenschaften aufweisen, sicher und mit geringem bis geringstem Schleusgasverlust in und aus Druckräumen zu schleusen. Die Kammerschleuse ist so gestaltet, daß auch bei langen Betriebszeiten mit großer Sicherheit Anbackungen und somit Blokkierungen des Schüttgutstromes durch Brückenbildung im Austragsgerät vermieden werden. Die Vorrichtung bietet die Möglichkeit, auch beim Schleusen von stark abrasiv wirkenden Materialien, wie z.B. feuchte Filterkuchen aus Aufbereitungsprodukten, ohne Leckgasverluste zu arbeiten und aufgetretene Abrasionen an den Absperreinheiten, die zu verstärktem Leckgasverlust führen könnten, auszugleichen.
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Claims (15)

  1. Patentansprüche 1. Vorrichtung zum Ein- und Austragen von Schüttgut in und aus Druckräumen mit einem an den Druckraum angeschlossenen Speicherbehälter mit zwei durch Absperrorgane verschließbaren Öffnungen, von denen eine zum Druckraum führt, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß der Speicherbehälter (3) sich in Durchlaßrichtung konisch erweitert und dieser Speicherbehälter (3) an seiner Innenwandung eine elastische Auskleidung (5,20,21) aufueist.
  2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß die Durchlaßrichtung gesehen vor dem Speicherbehälter (3) ein Puffervolumen (4) bildender weiterer Behälter angeordnet ist, der sich in Durchlaßrichtung konisch erweitert, an seiner Innenwandung eine elastische Auskleidung (5,20,21) aufweist, zwischen beiden Behältern ein Absperrorgan (1) angeordnet ist und der Austrittsquerschnitt des weiteren Behälters gleich oder kleiner ist als der Eintrittsquerschnitt des Speicherbehälters (3).
  3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch g e -k e n n z e i c h n e t , daß die bei den Absperrorganen (1,2) verwendeten Drehteller (13,16,24) bzw.
    Schieber (18) mindestens an ihrer zur Durchlaßrichtung weisenden Seite eine veränderbare oder das Schüttgut fluidisierende Oberfläche aufweisen.
  4. 4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß bei Verwendung von Drehtellern (13,16,24) die den Drehtellerrand in geschlossenem Zustand umschließende Dichtung (23,25) durch ein Fluid nachspannbar ist und hierbei den Drehtellerrand radial nach innen übergreift.
  5. 5. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch g e -k e n n z e i c h n e t , daß die elastische Auskleidung aus einander überlappenden Schürzen (20) besteht.
  6. 6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß die Schürzen (20) fransenförmige Einschnitte an ihrem freien Rand aufweisen.
  7. 7. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch g e -k e n n z e i c h n e t , daß die elastische Auskleidung (21) mit der Behälterwand mindestens eine geschlossene Ringkammer bildet.
  8. 8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß die Ringkammern von Speicherbehälter (3) und von das Puffervolumen (4) bildenden Behälter druckbeaufschlagbar sind, wobei die mindestens eine Ringkammer des weiteren Behälters mit einem Druck beaufschlagbar ist, der größer ist als derjenige im mit ihm verbundenen Raum und wobei die mindestens eine Ringkammer des Speicherbehälters (3) mit einem Druck beaufschlagbar ist, der mindestens größer ist als derjenige im mit ihm über das Auslaßabsperrorgan 2) verbindbaren Raum.
  9. 9. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß die Dichtungen (23,25) mit einem Druck beaufschlagbar sind, der größer ist als der im Speicherbehälter (3) auftretende Maximaldruck.
  10. 10. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch g e -k e n n z e i c h n e t , daß die Schürzen (20) zylindrisch ausgebildet sind.
  11. 11. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß die Oberflächen durch aufblasbare elastische oder unelastische Membranen (12,17) gebildet werden.
  12. 12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß der Aufblasdruck der Membranen (12,17) am Einlaßabsperrorgan (1) größer ist als der Druck im weiteren Behälter und der Aufblasdruck der Membranen (12,17) am Auslaßabsperrorgan (2) mindestens größer ist als der Druck im an dieses Absperrorgan (2) sich anschließenden Raum.
  13. 13. Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 12, dadurch g e -k e n n z e i c h n e t , daß die Druckbeaufschlagung impulsartig erfolgt.
  14. 14. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß die Oberflächen jeweils eine Fluidisierungszone (19) bilden.
  15. 15. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 14, dadurch g e -k e n n z e i c h n e t , daß im Speicherbehälter (3) je eine Zu- und eine Abgasleitung münden und bei geschlossenen Absperrorganen (1,2) dem Speicherbehälter (3) über die Zuleitung ein Gas zugeführt wird, daß das im Speicherbehälter (3) befindliche Gas über die Abgasleitung verdrängt.
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