DE3721948C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Verteileranordnung zum gleichmäßigen Verteilen eines pneumatischen Förderströmes in mehrere gleich große Teilströme.

Bei der Förderung eines Luft-Feststoff-Gemisches beispielsweise zum Zwecke einer chemischen Reaktion wird häufig die Aufgabe gestellt, ein definiertes Feststoffgewicht pro Zeiteinheit in kontinuierlicher Form einem Prozeß zuzugeben. Sehr oft wird davon ausgegangen, daß mittels einer Aufgabestelle mehrere Aufgabestellen zu bedienen sind, und es ist dabei erwünscht, daß alle Abgabestellen mit der gleichen Feststoffmenge versorgt werden. Dabei soll in der Regel aus Kostengründen nur die Gesamtmenge des in die Aufgabestelle eingebrachten Feststoffes geregelt werden. Es ist nun bekannt, daß die Verteilung des Feststoffes im Trägermedium bei einer pneumatischen Förderanlage in der senkrechten Förderleitung am besten ist. Daher werden Verteilerelemente, die den ankommenden Förderstrom in mehrere Teilströme teilen, in die senkrechte Förderleitung eingebaut. Um nun ein gleichmäßiges Verteilen des Förderstroms zu erreichen, sind verschiedene Einrichtungen bekanntgeworden, bei denen durch besondere konstruktive Gestaltung der Verteilerelemente versucht wird, eine optimale Verteilung der Produktströmung zu erreichen, ohne jedoch dieses Problem für die in der Praxis auftretenden Anwendungsfälle zufriedenstellend zu lösen. Schwierigkeiten traten insbesondere dann auf, wenn der Abstand zwischen dem Verteilerelement und der Umlenkung von einer waagrechten in eine senkrechte Förderleitung kleiner als das Vierzigfache des Leitungsrohrdurchmessers betrug.

Da die Produktaufgabe in der Regel in einer horizontalen Distanz zum Verteilerelement erfolgt, kann auf die Umlenkung nicht verzichtet werden, so daß es notwendig ist, eine horizontale Förderstrecke mit einzubeziehen und aus dieser horizontalen Förderstrecke durch eine Umlenkung zu einer vertikalen Förderstrecke zu kommen. Durch die räumlichen Gegebenheiten ist jedoch häufig die vertikale Förderstrecke nach der Umlenkung auf wenige Meter begrenzt.

Es ist zwar aus der DE-AS 12 43 096 eine Verteilkammerweiche für pneumatische Förderleitungen bekannt. Bei dieser ist die Verteilkammer als rundes Hohlgebilde ausgeführt. Die Zuleitungsrohre und die Verteilerrohre sind im gleichen Drehsinn tangential angeschlossen. Ein Nachteil dieser bekannten Ausführung besteht darin, daß keine strähnenfreie Verwirbelung erzielt wird.

Es ist weiterhin aus der DE-AS 12 45 847 eine Rohrweiche bekannt, deren Behälter die Form eines auf der Spitze stehenden Kegelstumpfes hat und an den im unteren Bereich der Flansch für die Hauptleitung angeschweißt ist. Von der oben liegenden Basisplatte des Kegelstumpfes gehen die Abzweigungen ab. Ein Verwirbeln und damit ein gleichmäßiges Verteilen des Fördergutes ist dieser Schrift nicht zu entnehmen.

Es ist ferner aus der US-PS 44 36 459 ein Verteilelement bekannt, bei dem ein Feststoffstrom in zwei Rohre geleitet wird. Ein Nachteil dieses Systems liegt darin, daß lediglich eine Aufteilung auf zwei konzentrisch zueinander angeordneter Rohre möglich ist und ferner eine gute Verwirbelung nicht erzielbar.

Weiterhin ist aus der US-PS 32 04 942 ein Verteilelement bekannt, bei dem an einem zylindrischen Behälter sternförmig angeordnet mehrere Ausgänge vorgesehen sind. Auch hier besteht ein Nachteil der schlechten Verwirbelung bzw. der Bildung von Strähnen, die die Gefahr einer ungleichmäßigen Verteilung mit sich bringen.

Der Erfindung liegt daher das Problem zugrunde, mit einfachen Mitteln zu erreichen, daß in Förderleitungen nach der Umlenkung aus der Waagerechten in die Senkrechte in möglichst kurzem Abstand zu dem Punkt der Umlenkung der Förderstrom unter Verwendung eines Verteilerelements in mehrere gleich große Teilströme aufgeteilt werden kann.

Dieses Problem wird durch die Verteileranordnung nach dem Anspruch 1 gelöst.

Es hat sich nämlich gezeigt, daß für die gleichmäßige Verteilung die konstruktive Gestaltung eines Verteilerelements nicht allein entscheidend ist. Wesentlich ist, wie homogen der Feststoff im Luftstrom verteilt ist und daß eine gleichmäßige Anströmung in das Verteilerelement erzielt wird. Durch die erfindungsgemäße Verteileranordnung wird gegenüber den bisher bekannten Anordnungen erreicht, daß bei der Umlenkung von einer horizontalen in eine vertikale Förderleitung eine gute Verwirbelung und Durchmischung von Trägermedium und Feststoff und der Weitertransport in der vertikalen Förderleitung im Anschluß an das Umlenkelement möglichst strähnenfrei erfolgt. Dadurch ist es möglich, das Verteilerelement in wesentlich kürzerer Entfernung zum Umlenkelement als bisher anzuordnen, ohne daß die gleichmäßige Verteilung beeinträchtigt wird. Der Abstand vom Verteilerelement zum Umlenkelement kann auf jeden Fall weniger als das Vierzigfache des Leitungsrohrdurchmessers betragen. In Versuchen wurde eine gleichmäßige Verteilung noch bei einer Entfernung in der Größenordnung des 10fachen und kleiner des Leitungsdurchmessers beobachtet.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Verteileranordnung nach dem Hauptanspruch sind den Unteransprüchen 2 bis 6 zu entnehmen. Eine derartige Verteileranordnung ist durch das Zusammenwirken der Merkmale vorteilhafterweise dann einsetzbar, wenn die wirksame Leitungslänge zwischen der Umlenkung und dem Verteiler kleiner als das Vierzigfache des Leitungsdurchmessers beträgt. Durch eine derartige Verteileranordnung wird erreicht, daß die Umlenkung von der horizontalen in die vertikale Förderstrecke möglichst strähnenfrei bei guter Verwirbelung und Durchmischung von Trägermedium und Feststoff erfolgt. Es wird dazu ein Umlenkbogen mit extrem kleinem Radius verwendet, der zusätzlich zur Auskleidung eine Schicht aus Gummi aufweist, um die bei der Förderung von bestimmten Stoffen aufgrund der unterschiedlichen Strömungsverhältnisse auftretenden Anbackungen, insbesondere an Stellen mit Verwirbelungen, zu vermeiden. Diese Anbackungen werden besonders dann vermieden, wenn die verwendete Gummischicht flexibel angebracht ist, so daß sie unter den Krafteinwirkungen des Luft/Feststoffstromes geringe Bewegungen ausführen kann. Das Umlenkelement ist als eine im wesentlichen hohlzylindrische Umlenkkammer ausgebildet, wobei, um eine besonders gute Verwirbelung zu erreichen, der Einlaßstutzen fast tangential in das Umlenkelement mündet und der Auslaßstutzen radial angeordnet ist. Eine tangentiale Einmündung des Einlaßstutzens als auch des Auslaßstutzens würde die Bildung einer Strähne, wie sie bei üblichen 90-Grad-Rohrbogen auftritt, fördern. Bei derartigen Umlenkelementen wurde überraschenderweise festgestellt, daß sie eine ausreichende Verwirbelung bei der Umlenkung bewirken, um zusammen mit den anderen Merkmalen der Verteileranordnung das der Erfindung zugrundeliegende Problem zu lösen. Das verwendete Umlenkelement kann besonders kostengünstig hergestellt werden, weil es im Gegensatz zu anderen bekannten Krümmungselementen nur eine Krümmungsebene aufweist.

Eine noch günstigere Verwirbelung kann dadurch erreicht werden, daß die Enden der Förderleitungen in den Innenraum des Umlenkelements hineinragen, da dadurch die üblicherweise an den Einmündungen von Einlaßstutzen gegenüberliegenden Innenwand auftretende Fördersträhnen noch mehr behindert und deshalb die Verwirbelung gefördert wird.

Da auch die Gummiteile an bestimmten Stellen dem Verschleiß ausgesetzt sind und infolgedessen beschädigt werden können, ist an diesen Stellen der Gummi leicht auszuwechseln, indem das Innere des Umlenkelements zugänglich ist.

Durch die flexible Ausgestaltung der Förderleitung mindestens zwischen dem Umlenkelement und dem Verteilerelement ist es möglich, daß evtl. auftretende Anbackungen unter der Einwirkung des Förderstroms durch geringe Bewegungen behindert werden.

Anhand eines Ausführungsbeispiels in Verbindung mit den nachfolgenden Zeichnungen wird die Erfindung näher erläutert. Sie stellen schematisch dar

Fig. 1 eine Seitenansicht der Verteileranordnung mit Querschnitt durch das Umlenkelement und

Fig. 2 einen Schnitt entlang der Linie 2 durch das Umlenkelement.

Fig. 1 zeigt die Verteileranordnung 11, wie sie beispielsweise bei der Förderung von Calciumhydroxid (Ca(OH)₂) zur Entschwefelung von Rauchgasen eingesetzt werden kann, mit der waagrechten Förderleitung 12, dem Umlenkelement 15, der senkrechten Förderleitung 13 und dem in der senkrechten Förderleitung 13 angeordneten Verteilerelement 14 mit den angedeuteten Zweigleitungen 14′ und 14′′ . Das Umlenkelement 15, das im Verhältnis zu den anderen Teilen wesentlich größer dargestellt ist, weist in der Umlenkkammer an der inneren Oberfläche eine eingelegte Schicht 18 aus Gummi auf, um Anbackungen zu vermeiden. Die Schicht 18 kann auch aus einzelnen Gummielementen bestehen. Die Achse 23 des Einlaßstutzens 16 der Förderleitung 12 ist in Bezug auf den Mittelpunkt 21 in nahezu tangentialer, jedoch mit Abstand zu der Schicht 18, und die Achse 24 des Auslaßstutzens 17 der Förderleitung 13 in radialer Richtung in der Mantelfläche 22 des hohlzylindrischen Umlenkelements angeordnet. Sowohl die waagrechte als auch die senkrechte Förderleitung sind als flexible Schlauchleitungen dargestellt. Die Enden 19 und 20 der Förderleitungen 17 bzw. 16 ragen in das Innere des Umlenkelements 15 hinein, um die gute Verwirbelung und Vermischung von Luft und Feststoff zu fördern.

Aus Fig. 2 ist die zylindrische Form des Umlenkelements 15 mit der Mantelfläche 22 und den Einlaß- bzw. Auslaßstutzen 16 bzw. 17 erkennbar. Bei dieser Anordnung liegen die Auslaß- und die Einlaßstutzen in einer Ebene, können jedoch auch versetzt angeordnet sein. Die seitliche Wand 25 des Umlenkelements 15 ist mittels Verschraubungen 27 lösbar ausgebildet, um ein Auswechseln verschleißgefährdeter Teile der Schicht 18 zu ermöglichen. Bei der dargestellten Anordnung wird immer von einer 90 Grad-Umlenkung ausgegangen, jedoch sind auch davon geringfügig abweichende Umlenkungen mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung voll funktionsfähig.

Im Betrieb gelangt der Förderstrom aus Luft und Feststoff in Pfeilrichtung über die waagrechte Förderleitung 12 in das Umlenkelement 15. Dort kann er, nicht wie bei vielen anderen Umlenkelementen in Form einer Strähne über die der Einmündung des Einlaßstutzens 16 gegenüberliegenden Wand zu dem Auslaßstutzen 17 gelangen, sondern wird aufgrund der konstruktiven Ausgestaltung bereits im Umlenkelement verwirbelt. Infolgedessen gelangt ein verwirbelter Förderstrom über die senkrechte Förderleitung 13 nach einer relativ kurzen Entfernung, die kleiner als das Vierzigfache des Rohrleitungsdurchmessers beträgt, in das Verteilerelement 14, in dem dann aufgrund der guten Verwirbelung eine gleichmäßige Verteilung in mehrere, z. B. vier gleich große Teilströme erfolgt. Die Verwirbelung in dem Umlenkelement wird noch dadurch gefördert, daß der Krümmungsradius bei der 90 Gradumlenkung aus der waagrechten in die senkrechte Förderleitung relativ gering, d.h. zwischen dem Ein- bis Zweifachen des Leitungsdurchmessers liegt. Da das zu fördernde Material zu Anbackungen neigt, lösen sich eventuelle geringe Anbackungen am Gummi oder an der flexiblen Förderleitung durch die Bewegung der bewegbaren Gummischicht und der Förderleitung infolge der Krafteinwirkung des Luft/Feststoffstromes wieder ab.

Bezugszeichenliste

11 Verteileranordnung
12 Förderleitung, waagerecht
13 Förderleitung, senkrecht
14 Verteilerelement
14′, 14′′ Zweigleitungen
15 Umlenkelement
16 Einlaßstutzen
17 Auslaßstutzen
18 Gummischicht
19 Ende der senkrechten Förderleitung
20 Ende der waagerechten Förderleitung
21 Mittelpunkt
22 Mantelfläche
23 Achse des Einlaßstutzens
24 Achse des Auslaßstutzens
25 Wand des Umlenkelements
26 Umlenkkammer
27 Verschraubung

Claims (6)

1. Verteileranordnung zum gleichmäßigen Verteilen eines pneumatischen Förderströms in mehrere gleich große Teilströme mit

• a) einer im wesentlichen waagrechten Förderleitung (12),
• b) einer senkrechten Förderleitung (13),
• c) einem in der senkrechten Förderleitung angeordneten Verteilerelement (14), das über einen Verteilerraum ankommende Förderströme auf mindestens zwei Zweigleitungen (14′, 14′′) verteilt,
• d) einem Umlenkelement (15) zur Umlenkung des Förderstroms aus der waagrechten in die senkrechte Förderleitung,
  • aa) das eine hohlzylindrische Umlenkkammer (26) mit am Umfang angeordneten Einlaß- und Auslaßstutzen (16, 17) aufweist, wobei die Achse (24) des Auslaßstutzens in radialer Richtung und die Achse (23) des Einlaßstutzens quer zur Achse (24) des Auslaßstutzens mit Abstand zum Innenmantel der Umlenkkammer (26) in der unteren Hälfte des Umlenkelements (15) angeordnet sind,
  • bb) dessen Krümmungsradius zwischen der Einlaß- und Auslaßöffnung dem ein- bis zweifachen Leitungsdurchmesser entspricht,
  • cc) dessen Innenoberfläche mit einer Schicht (18) aus Gummi ausgekleidet ist.

2. Verteileranordnung nach Anspruch 1, bei der das Ende (19) der senkrechten Förderleitung in die Umlenkkammer (26) des Umlenkelements hineinragt.

3. Verteileranordnung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, bei der das Ende (20) der waagrechten Förderleitung in die Umlenkkammer (26) des Umlenkelements hineinragt.

4. Verteileranordnung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, bei der die Schicht (18) aus Gummi durch die Material/Luftbewegungen in der Umlenkkammer (26) bewegbar ausgebildet ist.

5. Verteileranordnung nach Anspruch 4, bei der das Innere des Umlenkelements zum Auswechseln verschleißgefährdeter Stellen der Schicht (18) aus Gummi bei Bedarf zugänglich ist.

6. Verteileranordnung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, bei der mindestens die Förderleitung (13) zwischen dem Umlenkelement (15) und dem Verteilerelement (14) unter der Einwirkung der Förderstrombewegung flexibel ausgebildet ist.