DE3718135C2

DE3718135C2 -

Info

Publication number: DE3718135C2
Application number: DE19873718135
Authority: DE
Inventors: Werner Strauss; Helmut Timmermann; Werner Hasse; Karl-Heinz 4630 Bochum De Weiffen
Original assignee: Kloeckner Humboldt Deutz AG
Current assignee: KHD Humboldt Wedag AG
Priority date: 1986-05-30
Filing date: 1987-05-29
Publication date: 1993-05-19
Also published as: DE3718135A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine luftgepulste Setzmaschine für die Auf bereitung von Mineralien, insbesondere von Kohle, mit einer Vorrichtung zum Erzeugen von Wasserschwingungen, wobei zum Anheben des Setz gutes auf dem Setzbett eines Setzabteils wenigsten eine unten offene Luft kammer unterhalb des Setzbettes angeordnet ist, welche seitlich in der Stirnwandung mit einer Ein- und Austrittsöffnung für die Druckluft verse hen ist, die über eine Luftleitung mit einem außerhalb der Setzmaschine angeordneten Windkessel in Verbindung steht und durch die die Druckluft impulsartig in die Luftkammer strömt, wodurch das Setzwasser aus der Luftkammer in das Setzabteil strömt und die Pulsluft anschließend durch das Zurückströmen des Wassers aus der Kammer gedrückt wird.The invention relates to an air-pulsed setting machine for the preparation of minerals, especially coal, with one device to generate water vibrations, whereby to raise the set good on the setting bed of a setting compartment at least one air open at the bottom chamber is arranged below the bed, which laterally in the Front wall with an inlet and outlet opening for the compressed air verses hen is that via an air line with an outside of the setting machine arranged wind boiler is connected and through which the compressed air flows impulsively into the air chamber, causing the set water from the Air chamber flows into the setting compartment and the pulse air then flows through the back flow of water is pressed out of the chamber.

Aus der DE 25 27 756 A1 ist eine luftgepulste Naßsetzmaschine obiger Bauart bekannt, bei der vor dem Anfahren der Setzmaschine die Luftkammern mit Verdrängungsluft konstanten Druckes gefüllt werden und diese Luft beim Anfahren der Setzmaschine über die Auslaßventile aus den Luftkammern durch die Arbeitsflüssigkeit ausge stoßen wird, bevor der pulsierende Luftstrom in die Luftkammer eingeleitet wird. insbesondere während des Anfahrvorganges der Setzmaschine wirkt auf die Wassersäule in der Luftkammer lediglich die kleiner Querschnittsflä che der pulsluftführenden Zuleitung als arbeitende Druckfläche, wodurch der Setzvorgang beeinträchtigt wird. From DE 25 27 756 A1 is an air-pulsed Wet setting machine of the above type is known, in which before starting the Placing machine the air chambers with displacement air of constant pressure be filled and this air when starting the setting machine on the Exhaust valves out of the air chambers through the working fluid is encountered before the pulsating air flow is introduced into the air chamber becomes. acts especially during the start-up process of the setting machine only the small cross-sectional area on the water column in the air chamber che of the pulsed air supply line as a working pressure surface, whereby the setting process is impaired.

Darüber hinaus erfordert diese bekannte Setzmaschine ganz besondere, sehr aufwendige kostspielige Ventilsteuerungen mit eigener Druckluftzu fuhrvorrichtung, um insbesondere das Anfahren der Setzmaschine bewerk stelligen zu können.In addition, this known setting machine requires very special, very complex and expensive valve controls with their own compressed air supply Driving device, in particular to start the setting machine to be able to.

In der DE 32 39 496 A1 wird eine Setzmaschine beschrieben, in der durch Zusatzleitungen und Zusatzventile bei Stillstand der Pulsluft in den Luft kammern ein voreingestellter notwendiger Minimaldruck und damit ein Luftpolster erhalten bleibt, wodurch ein Wasserdurchschlag in die Pulsluft leitungen vermieden und ein sofortiges Wiederanfahren der Setzmaschine nach einem Stillstand ermöglicht wird. Auch bei dieser bekannten Setzma schine wird eine aufwendige und kostspielige Zusatzventilsteuerung benö tigt, um einen einwandfreien Anfahrvorgang nach einem Stillstand zu er möglichen.DE 32 39 496 A1 describes a setting machine in which Auxiliary lines and auxiliary valves when the pulse air in the air is at a standstill enclose a pre-set necessary minimum pressure and thus Air cushions are retained, causing water to penetrate the pulse air cables avoided and an immediate restart of the setting machine after a standstill. Even with this well-known setzma a complex and costly additional valve control is required to ensure a smooth start-up process after a standstill possible.

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine luftgepulste Setzmaschine sowohl ver fahrenstechnisch als auch vorrichtungsmäßig so zu verbessern, daß insbe sondere ein Anfahren der Setzmaschine nach einem Stillstand ohne auf wendige Zusatzventilsteueung und ohne zusätzlicher Druckluft ermöglicht wird.It is an object of the invention, an air-pulsed setting machine both ver Technically and device-wise to improve so that esp in particular starting the setting machine after a standstill without agile additional valve control and without additional compressed air becomes.

Die gestellte Aufgabe wird mit dem Merkmal des Kennzeichnungsteils des Anspruchs 1 gelöst.The task is with the characteristic of the labeling part of the Claim 1 solved.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.Advantageous embodiments of the invention are in the subclaims specified.

Durch die erfindungsgemäße Anordnung der Ein- und Austrittsöffnung für die Pulsluft mit Abstand (a) unterhalb der oben die Luftkammer abschließenden Wandung wird erreicht, daß bei Stillstand der Pulsluft ein kompri miertes Luftkissen der Höhe (a) erhalten bleibt, dessen untere Fläche identisch mit dem Wasserspiegel - sich in Höhe der Oberkante (b) der Ein- und Ausströmöffnung befindet. Hierdurch wird der Anfahrvorgang der Setzmaschine ohne aufwendige und kostspielige Ventilsteuerung erleich tert, da der Pulsdruck der Luft sich zum vorhandenen Druck des Luftkis sens addiert und unmittelbar nach dem Start auf die gesamte freie Oberflä che der in der Luftkammer befindlichen Wassersäule wirkt und sich da durch eine wesentlich größere, wie ein Kolben arbeitende Druckfläche er gibt. Durch die in die Luftkammer eingebrachte Gesamtenergie und durch die erheblich größere arbeitende Kolbenfläche läßt sich durch diese erfin dungsgemäße Maßnahme der erste Setzhub auf dem Setzbett der Setzma schine leicht einleiten.Due to the arrangement of the inlet and outlet opening for the pulse air at a distance (a) below that which closes the air chamber at the top Wall is achieved that a kompri when the pulse air stops air cushion of height (a) remains, the lower surface identical to the water level - at the level of the upper edge (b) of the and outflow opening. This will start the Setting machine without complex and expensive valve control easier tert, because the pulse pressure of the air changes to the existing pressure of the air ski sens added and immediately after the start on the entire free surface surface of the water column in the air chamber acts and there due to a much larger pressure area working like a piston gives. Through the total energy introduced into the air chamber and through the considerably larger working piston area can be invented by this measure according to the first setting stroke on the setting bed of the setting machine Introduce the line easily.

Nicht nur der Anfahrvorgang der Setzmaschine wird durch die erfindungs gemäße Ausgestaltung der Setzmaschine erheblich erleichtert, sondern auch der weitere Betrieb der Setzmaschine.Not only the start-up process of the setting machine is fictional appropriate design of the typesetting machine considerably easier, but also the continued operation of the setting machine.

Das durch die über die Ein- und Auslaßöffnung nach oben hinwegschwin gende Wassersäule erzeugte Luftkissen übt vorteilhaft eine dämpfende Wirkung auf die Wassersäule aus und wird dabei komprimiert. Die kompri mierte Luft des Luftkissens drückt, gemeinsam mit einströmender Pulsluft, die Wassersäule nach Erreichen des oberen Totpunktes wieder nach unten, wodurch die Ein- und Auslaßöffnung wieder freigegeben wird. Durch die so erfolgte Addition der Energie des expandierenden Luftkissens zur Energie der einströmenden Pulsluft wird die abwärtsgerichtete Bewegung der Was sersäule zusätzlich vorteilhaft erheblich beschleunigt.That through the swings up over the inlet and outlet opening Air cushion generated air cushion advantageously exerts a damping Effect on the water column and is compressed. The kompri mated air of the air cushion presses together with inflowing pulse air, the water column down after reaching top dead center, whereby the inlet and outlet opening is released again. Because of that the energy of the expanding air cushion is added to the energy the inflowing pulse air becomes the downward movement of what column also advantageously accelerated considerably.

Die in der Luftkammer schwingende Wassersäule übernimmt auf diese Weise die Funktion einer Ventilsteuerung, indem sie die Ein- und Auslaß öffnungen für die Pulsluft periodisch freigibt und wieder schließt.The water column swinging in the air chamber takes over this Way the function of a valve control by turning the inlet and outlet periodically releases openings for the pulsed air and closes again.

Zur Optimierung der Wasserschwingungen einer luftgepulsten Setzma schine ist es erfindungsgemäß auch möglich, die Luftkammergröße, der Querschnitt der Leitungen und die Größe des Luftkissens an die mittlere Belastung und an die mittlere Wasserbewegung des Setzabteils anzupas sen. Eine Feinregulierung mit unterstützenden Steuerungs- und Regel systemen kann hierbei sehr vorteilhaft zur Optimierung der Wasserschwin gungen einer luftgepulsten Setzmaschine beitragen.To optimize the water vibrations of an air-pulsed setting According to the invention, it is also possible to determine the air chamber size Cross section of the lines and the size of the air cushion to the middle Load and to adapt to the average water movement of the seating compartment sen. A fine adjustment with supporting control and regulation systems can be very advantageous for optimizing the water swine of an air-pulsed setting machine.

Weitere Einzelheiten sind Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Erläuterung von in Zeichnungen schematisch darge stellten Ausführungen der erfindungsgemäßen luftgepulsten Setzmaschine.Further details are advantages of the invention from the following explanation of schematically Darge in drawings presented versions of the air-pulsed setting machine according to the invention.

Es zeigt:It shows:

Fig. 1 einen Teillängsschnitt einer luftgepulsten Setzmaschine mit zwei Luftkammern gemäß der Erfindung; Figure 1 is a partial longitudinal section of an air-pulsed setting machine with two air chambers according to the invention.

Fig. 2 einen Schnitt durch das Setzabteil der Setzmaschine nach der Linie A-A in Fig. 1; Figure 2 is a section through the compartment of the setting jig according to the line AA in Fig. 1.

Fig. 3 einen Schnitt durch ein Setzabteil einer Setzmaschine mit nur einer darin angeordneten Luftkammer. Fig. 3 shows a section through a setting compartment of a setting machine with only one air chamber arranged therein.

Wie die Fig. 1 und 2 zeigen, sind in der Setzmaschine (1), und zwar in ei nem Setzabteil (2) mit Abstand unterhalb des Setzbettes (3) an den beiden Längswandungen (4 und 5) unten offene Luftkammern (6) angeordnet, von denen jede mit einer Ein- und Austrittsöffnung (7) für die Druckluft verse hen ist. An jede dieser Ein- und Austrittsöffnung (7) ist in der Stirnwan dung (8) der Setzmaschine (1) außen eine Druckluftleitung (9) angeschlos sen, die mit einem oberhalb der Setzmaschine angeordneten Windkes sel (10) in Verbindung steht. An die Druckluftleitung (9) ist ferner eine Zweigleitung (11) angeschlossen, die in einen in der Zeichnung nicht näher dargestellten, an sich bekannten, zur Atmosphäre hin offenen Abluft-Auf fangkessel mündet. In den Leitungen (9 und 11) sind zwecks Steuerung der Druckluftzufuhr in die Luftkammer (6) oder der Druckluftabfuhr aus die sen Luftkammern Drehflügel (12) vorgesehen.As shown in FIGS. 1 and 2, are in the jig (1), in egg nem setting compartment (2) at a distance below the jig bed (3) at the two longitudinal walls (4 and 5) open at the bottom air chambers (6) arranged , each of which is provided with an inlet and outlet opening ( 7 ) for the compressed air. At each of these inlet and outlet openings ( 7 ) in the Stirnwan extension ( 8 ) of the setting machine ( 1 ) outside a compressed air line ( 9 ) is ruled out, which is connected to a Windkes sel ( 10 ) arranged above the setting machine. To the compressed air line ( 9 ) a branch line ( 11 ) is also connected, which opens into a boiler not shown in the drawing, known per se, open to the atmosphere to the exhaust boiler. Rotary vanes ( 12 ) are provided in the lines ( 9 and 11 ) for the purpose of controlling the compressed air supply into the air chamber ( 6 ) or the compressed air discharge from these air chambers.

Gemäß der Erfindung sind, wie insbesondere die Fig. 2 zeigt, die Ein- und Austrittsöffnungen (7) mit einem so großen Abstand (a) unterhalb der oben abschließenden Wandung (13) der Luftkammern (6) angeordnet, daß ihre Oberkante (b) im Anfahrzustand von der jeweils in der Kammer (6) befindli chen ruhenden Wassersäule und im Betriebszustand von der schwingenden Wassersäule im Bereich ihres oberen Totpunktes (c) stets überdeckt wer den.According to the invention, as shown in FIG. 2 in particular, the inlet and outlet openings ( 7 ) are arranged at such a large distance (a) below the upper wall ( 13 ) of the air chambers ( 6 ) that their upper edge (b) in the start-up state of the respective resting water column in the chamber ( 6 ) Chen and in the operating state of the vibrating water column in the area of their top dead center (c) who always covered.

Durch diese erfindungsgemäße Ausgestaltung der Setzmaschine (1) ergibt sich der besondere Vorteil, daß von der über die jeweilige Auslaßöff nung (7) der Luftkammer (6) nach oben hinausschwingenden Wassersäule mit Sicherheit die gesamte Menge der Pulsluft aus der Luftkammer (6) in die Auslaßöffnung (7) gedrückt wird und dadurch eine aufwendige Ventil steuerung zur Einhaltung eines Mindestniveaus nicht mehr erforderlich ist. Die sehr aufwendige Ventilsteuerung war bei den bisher bekannten Setz maschinen ähnlicher Bauart bisher auch deshalb erforderlich, weil die Ge fahr bestand, daß im Laufe des Betriebes der Wasserspiegel innerhalb der Luftkammer so weit nach unten wanderte, daß die Pulsluft aus der Luft kammer in das Setzabteil geblasen wurde. Durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen wird jedoch unter völliger Vermeidung dieser aufwendigen Ventilsteuerung stets ein stabiler Wasserstand in der Luftkammer (6) er reicht und das Durchblasen von Luft aus der Luftkammer mit Sicherheit vermieden. Darüber hinaus bildet sich bei der erfindungsgemäß ausgestal teten Setzmaschine oberhalb der Auslaßöffnung (7) zwischen dem ober sten Totpunkt (c) der Wassersäule und der oberen Kammerwandung (13) ein Luftpolster (14), welches eine dämpfende Wirkung auf die nach oben schwingende Wassersäule ausübt und im komprimierten Zustand genügend Speicherenergie enthält, um der Wassersäule nach dem oberen Tot punkt (c) eine entsprechend hohe Bewegungsenergie auf ihren Weg nach unten zu vermitteln.This configuration of the setting machine ( 1 ) according to the invention results in the particular advantage that the entire amount of pulsed air from the air chamber ( 6 ) into the from the respective outlet opening ( 7 ) of the air chamber ( 6 ) vibrating upwards Exhaust opening ( 7 ) is pressed and a complex valve control to maintain a minimum level is no longer required. The very expensive valve control was previously required in the previously known setting machines of a similar design because the Ge driving existed that during the course of operation the water level within the air chamber moved so far down that the pulsed air from the air chamber into the setting compartment was blown. Through the measures according to the invention, however, a stable water level in the air chamber ( 6 ) is always avoided while avoiding this complex valve control and the blowing of air from the air chamber is avoided with certainty. In addition, an air cushion ( 14 ) is formed in the inventive setting machine above the outlet opening ( 7 ) between the top dead center (c) of the water column and the upper chamber wall ( 13 ), which exerts a damping effect on the upwardly swinging water column and in the compressed state contains enough storage energy to convey a correspondingly high kinetic energy to the water column after top dead center (c) on its way down.

Die abwärtsgerichtete Bewegung der Wassersäule in der jeweiligen Luft kammer (6) wird also durch die gespeicherte Energie des Luftpolsters (14) und durch die Energie der Pulsluft aus dem Windkessel (10) ganz wesent lich beschleunigt. Die pulsierende Wassersäule in der jeweiligen Luftkam mer (6) übernimmt auf diese Weise die Funktion einer Ventilsteuerung, und zwar dadurch, daß die Wassersäule in der Luftkammer (6) die Ein- und Austrittsöffnung (7) der Luft periodisch freigibt und wieder schließt.The downward movement of the water column in the respective air chamber ( 6 ) is accelerated by the stored energy of the air cushion ( 14 ) and by the energy of the pulsed air from the air chamber ( 10 ) very Lich. The pulsating water column in the respective Luftkam mer ( 6 ) takes over the function of a valve control, in that the water column in the air chamber ( 6 ) periodically releases and closes the inlet and outlet opening ( 7 ) of the air.

Mit besonderem Vorteil kann die erfindungsgemäße Ausgestaltung bei großen luftgepulsten Abtei-Setzmaschinen zur Aufbereitung von Kohle an gewandt werden, da hierdurch ein besonders günstigen Verhältnis von Ar beitsfläche des jeweiligen Setzabteils zur Kolbenfläche der Wassersäule in der Pulskammer erreicht wird, nämlich ein Verhältnis von 2 : 1, während bei anderen bisher bekannten großen Setzmaschinen dieses Verhältnis bei 3,5:1 liegt.The configuration according to the invention can be particularly advantageous large, air-pulsed abbey setting machines for processing coal be used, as this results in a particularly favorable ratio of Ar beitsfläche of the respective setting compartment to the piston surface of the water column in the pulse chamber is reached, namely a ratio of 2: 1, while in other large setting machines known to date this ratio 3.5: 1.

Gegebenenfalls kann es, wie die Fig. 3 zeigt, auch zweckmäßig sein, das Setzabteil (15) einer Setzmaschine mit nur einer unten offenen Luftkam mer (16) mit Abstand unterhalb des Setzbettes zentral auszustatten und die Luftkammer in gleicher Weise wie bei der in Fig. 1 dargestellten Setzmaschine über die mit Abstand (a) unterhalb der oben abschließenden Wandung (18) angeordnete Ein- und Austrittsöffnungen (19) mit zu einem Windkessel führenden Druckluftleitung zu verbinden. Auch mit einer derart ausgebildeten und zentral angeordneten Luftkammer (16) im Setzabteil (15) einer Setzmaschine, die, wie Fig. 3 zeigt, wesentlich größer dimensioniert sein kann als die Luftkammern (6), können dieselben Vorteile erzielt wer den, wie bei der in den Fig. 1 und 2 dargestellten Setzmaschine.It may, as shown in FIG. 3, also be convenient to centrally provide the setting compartment (15) of a planting machine with only an open bottom Luftkam mer (16) at a distance below the jig bed and the air chamber in the same manner as in the in Figure . Put machine shown 1 over the distance (a) below the final top wall (18) disposed inlet and outlet openings (19) leading to an air chamber compressed-air line to be connected. Even with such a centrally arranged air chamber ( 16 ) in the setting compartment ( 15 ) of a setting machine, which, as shown in FIG. 3, can be dimensioned much larger than the air chambers ( 6 ), the same advantages can be achieved as in the setting machine shown in Figs. 1 and 2.

Claims

1. Air-pulsed setting machine for the preparation of minerals, in particular coal, with a device for generating water vibrations, wherein at least one open air chamber is arranged below the setting bed on the setting bed of a setting compartment for lifting the setting material, which is laterally in the end wall with An inlet and outlet opening for the compressed air is provided, which is connected via an air line to a wind boiler arranged outside the setting machine and through which the compressed air flows in a pulsed manner into the air chamber, as a result of which the setting water flows from the air chamber into the setting compartment and the pulsed air is then pressed by the back flow of water out of the chamber, characterized in that the upper edge (b) of the inlet and outlet opening ( 7 , 19 ) with such a large distance (a) below that of the air chamber ( 6 , 16 ) Above the final wall ( 13 , 18 ) is arranged that in the start-up state of the in the chamber ( 6 , 16 ) located still water column and in the operating state of the vibrating water column with its upper deflection point (c) is always covered and above the water level a remaining compressed air cushion sen ( 14 ) is present in the chamber.

2. Air-pulsed setting machine according to claim 1, characterized in that the air chamber size, cross section of the lines and size of the air cushion are adapted to the average load and to the average water movement of the setting compartment ( 2 , 15 ).

3. Air-pulsed setting machine according to claim 1 or 2, characterized by supportive control and Control systems for fine control of each seating compartment.