DE4000687A1 - Einrichtung zur hydraulischen foerderung von schuettguetern - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf die Förderung von Materialien unter Verwendung von hydraulischen Mitteln, insbesondere auf eine Einrich­ tung zur hydraulischen Förderung von Schüttgütern.

Die Erfindung kann im Bergbau, im Bauwesen, Hüttenwesen und in der Landwirtschaft zur hydraulischen Förderung von Schüttgütern über große Entfernungen erfolgreich angewendet werden.

Von besonderem Interesse ist die Anwendung der Erfindung bei der hydraulischen Förderung von Schüttgütern, im besonderen von minerali­ schem Stoff, zur Aufbereitung beim Abbau von Seifen und Erzlagerstätten im Tagebau- und Tiefbauverfahren sowie im Wasserbau.

Die Hauptanforderungen, die zur Zeit an Einrichtungen zur hy­ draulischen Förderung von Schüttgütern gestellt werden, welche eine Kammer mit einer Baugruppe zum Eintrag von Schüttgut und eine Baugruppe zum Aus­ trag des hydraulischen Gemisches enthalten und ein Bestandteil von hydrau­ lischen Förderanlagen sind, die außerdem Wasserpumpen, Rohrleitungen und Absperrarmaturen einschließen, sind die Zuverlässigkeit, die durch den Be­ trieb der Einrichtung ohne Verstopfungen der Austrageinheit mit Schüttgut und ohne Hängenbleiben des Schüttgutes in der Kammer sowie durch die Fe­ stigkeit der Kammer bedingt ist, und der effektive Schüttgut-Eintrag, der durch minimalen Austrag der Schüttgutteilchen mit der beim Eintrag abge­ lassenen Flüssigkeit und durch das minimale Volumen der in die Kammer ge­ langenden Luft bedingt ist. Zu diesen Anforderungen gehört auch der effek­ tive Austrag des hydraulischen Gemisches, bedingt durch die niedrige Klas­ sierung des Schüttgutes und dessen gleichmäßiges Gelangen zur Austragbau­ gruppe.

Es ist eine Einrichtung zur hydraulischen Förderung von Schütt­ gut bekannt (SU, A, 6 15 015), umfassend eine vertikal aufgestellte Kammer zylindrischer Form mit einem Stutzen zum Eintrag von Schüttgut in Form ei­ nes hydraulischen Gemisches, welcher Stutzen auch als Stutzen zum Austrag des hydraulischen Gemisches in die Trübeleitung, als Stutzen zum Zuführen einer Druckströmung der Flüssigkeit und als Stutzen zum Ablassen der Flüs­ sigkeit, der im oberen Teil der Kammer angebracht ist, dient.

Zur Verminderung des Austrags des Schüttguts mit der abgelasse­ nen Flüssigkeit erfolgt die Beschickung der Kammer von unten nach oben, und die abzulassende Flüssigkeit ist von dem einzufüllenden Schüttgut durch einen Schirm getrennt, der sich entlang der Kammer je nach ihrer Be­ schickung von unten her verschiebt und zur Verminderung des Austrags des Schüttgutes mit der abzulassenden Flüssigkeit bestimmt ist.

Das Vorhandensein eines beweglichen Schirmes innerhalb der Kam­ mer macht die Konstruktion komplizierter und setzt ihre Zuverlässigkeit herab. Außerdem findet beim Eintrag des hydraulischen Gemisches von unten her eine intensive Klassifizierung des Schüttgutes nach Dichte und Stück­ größe statt, was auch beim Austrag aus der Kammer mit der Bildung eines hinsichtlich der Dichte instabilen hydraulischen Gemisches der Fall ist.

Somit kann die genannte Einrichtung nicht gewährleisten, daß das hydraulische Gemisch der Trübeleitung mit einer stabilen Dichte ge­ führt wird, und die Verminderung des Austrags des Schüttgutes mit der ab­ zulassenden Flüssigkeit wird auf Kosten der Herabsetzung der Zuverlässig­ keit der Einrichtung erreicht.

Gekannt ist auch eine Einrichtung zur hydraulischen Förderung von Schüttgut (SU, A, 3 91 974), die eine vertikal aufgestellte Kammer zyl­ indrischer Form enthält. Zur Verminderung des Austrags des Schüttgutes wird vor dessen Einfüllen ein vorläufiges teilweises Ablassen der Flüssig­ keit aus der entladenen Kammer über einen in ihrem unteren Teil befindli­ chen Stutzen vorgenommen.

Zur Herabsetzung der Klassierung beim Austrag aus der Kammer trägt die Zweiteilung der Druckströmung der Flüssigkeit und die Zuführung der Druckströmung in die Kammer über zwei Stutzen bei, von denen einer sich im oberen Teil der Kammer befindet.

Die zusätzlichen Arbeitsgänge - das Ablassen der Flüssigkeit vor dem Einfüllen und die Zuführung eines Teils der Druckströmung der Flüssigkeit beim Austrag - vermindern im wesentlichen die Leistung der Einrichtung und machen das Steuersystem derselben komplizierter. Für die kontinuierliche Zufuhr des hydraulischen Gemisches in die Trübeleitung sind mindestens drei Kammern erforderlich. Die Einrichtung ist gekenn­ zeichnet durch eine niedrige Zuverlässigkeit, die dadurch bedingt ist, daß in die Kammer nur ein trockenes oder entwässertes Gut eingefüllt werden kann, was zum Hängenbleiben desselben in der Kammer und zum Verstopfen ih­ res Austragstutzens bei unzureichender Wassersättigung des Schüttgutes führt.

Der Übertritt eines Teils der Druckströmung der Flüssigkeit in den oberen Teil der Kammer setzt die Stabilität des zu entladenden hydrau­ lischen Gemisches nach der Dichte herab, weil während des Austrags eine Änderung des Verhältnisses der Durchlaufmengen der Flüssigkeitsdruckströ­ mungen erfolgt, die durch eine Vergrößerung der Durchlaufmenge der Zuspei­ sungsströmung der Druckflüssigkeit bedingt ist. Eine effektive Regelung des Verhältnisses der Durchlaufmengen der Hauptströmung und der (oberen) Zuspeisungsströmung der Druckflüssigkeit ist praktisch unmöglich.

Es sind auch Einrichtungen zur hydraulischen Förderung von Schüttgütern bekannt, bei denen das Problem einer Verminderung des Aus­ trags von Schüttgutteilchen beim Einfüllen gelöst wurde (SU, A, 6 12 673, SU, A, 7 98 000).

Bei der ersten Einrichtung wird während des Austrags einer Kam­ mer zylindrischer Form Luft in ihren oberen Teil eingepreßt. Als Ergebnis bleibt die Kammer nach beendeter Entladung leer, und es ist kein Ablassen der Flüssigkeit erforderlich.

Jedoch ist diese Einrichtung nicht zuverlässig genug, da ein Undichtwerden der Kammer und eine Explosion der Druckluft möglich sind. Für eine Einrichtung, die die hydraulische Förderung über große Entfernun­ gen bewerkstelligt, ist sie recht energieintensiv. Hierbei ist der Einsatz eines Verdichters notwendig, dessen Förderstrom höher ist als der des Haupt-Druckaggregats - der Wasserpumpe. Außerdem ist die Einrichtung durch eine niedrige Leistung gekennzeichnet, die dadurch bedingt ist, daß die Beschickung der Einrichtung erst möglich ist, wenn sich der Luftdruck im Inneren der Kammer dem atmosphärischen Druck angeglichen hat.

Bei der zweiten Einrichtung ist die Kammer als Hydrozyklon aus­ gebildet, was es gestattet, die abzulassende Flüssigkeit beim Einfüllen des hydraulischen Gemisches in die Kammer abzutrennen und abzuleiten. Bei dieser Konstruktion ist ein starker Verschleiß des oberen Teils der Kammer wegen der Arbeit im Hydrozyklonbetriebszustand und folglich eine starke Verminderung der Kammerfestigkeit zu verzeichnen.

In den besagten Einrichtungen wird der Austrag aus der Kammer von einer Klassifizierung des Schüttgutes bei dessen Ersatz in der Kammer durch die Flüssigkeit begleitet. Die Klassifizierung findet wegen einer Schichtung des sinkenden Schüttgutes infolge des Schwebezustandes der fei­ neren und leichteren Teilchen statt.

Bekannt ist weiterhin eine Einrichtung zur hydraulischen Förde­ rung von Schüttgütern (SU, A, 11 68 496), umfassend eine Kammer toroidaler Form, die eine meridionale und eine äquatoriale Ebene aufweist, mit Stut­ zen zum Eintrag von Schüttgut und zum Ablassen der bei der hydraulischen Förderung benutzten Flüssigkeit, welche Stutzen sich auf der einen Seite der meridionalen Ebene der Kammer toroidaler Form befinden, und mit einer Baugruppe zum Austrag des hydraulischen Gemisches, welche sich auf der an­ deren Seite der meridionalen Ebene befindet, wobei die äquatoriale Ebene der Kammer vertikal verläuft.

Die toroidale Form der Kammer gewährleistet hohe Festigkeitsei­ genschaften der Kammer bei minimalem Metallverbrauch.

Das Einfüllen des Schüttgutes in die toroidale Kammer ist in Form des hydraulischen Gemisches möglich und wird in die Stillstandszone auf die Oberfläche des Halses der toroidalen Kammer, d. h. auf den oberen Abschnitt ihrer Innenwand, vorgenommen. Von dieser erfolgt das Abrutschen und das gruppenweise (bedrängte) Fallen mit minimalem Austrag der einzel­ nen Teilchen mit der abzulassenden Flüssigkeit, da eine zusätzliche Ener­ gie für die Ablösung derselben von der Gesamtmasse erforderlich ist. Au­ ßerdem hat ein Teil der Kammer toroidaler Form, der sich über dem Hals be­ findet, wohin das Einfüllen des Schüttgutes geschieht, einen größeren Querschnitt gegenüber den vorgenannten Kammern einer anderen Form beim gleichen Volumen derselben. Im Zusammenhang damit ist die Hubgeschwindig­ keit der abzulassenden Flüssigkeit niedriger als bei den vorstehend ge­ nannten Einrichtungen und nimmt mit der Vergrößerung des Abstandes zwi­ schen den zylindrischen Abschnitten der Kammer oder mit der Vergrößerung des Halbmessers des Kammerhalses ab.

Bei einer Steigerung der Leistung der Einrichtung und dement­ sprechend einem größeren Durchsatz des einzufüllenden hydraulischen Gemi­ sches nimmt jedoch der Austrag der Schüttgutteilchen mit der abzulassenden Flüssigkeit zu, weil der Abschnitt des Halses, welcher beim Einfüllen be­ aufschlagt wird, das gesamte ihm zugeführte Gut nicht aufnehmen kann, wo­ durch die Abstoßung des Gutes von dieser Oberfläche und die Entstehung von Wirbelströmungen des hydraulischen Gemisches erfolgt.

Im Vergleich mit den vorgenannten Kammerformen kommt in der Kammer toroidaler Form die Zuführung des Schüttgutes zur Austragbaugruppe gleichmäßiger zustande, und die Klassifizierung des Schüttgutes ist nied­ riger, was durch das Umströmen der Oberfläche des Halses in dessen unterem Abschnitt vom Schüttgut von oben nach unten und durch das Umströmen dieses Abschnittes von der Flüssigkeit von unten nach oben bedingt ist. Bei einem solchen Umströmen ist der Widerstand der Flüssigkeit gegen das Schüttgut deshalb vermindert, weil die Hauptströmung der Flüssigkeit in der Nähe der Halswand, d. h. in der Nähe Innenwand der Kammer, ausgebildet wird. Aber mit der Vergrößerung der Länge der vertikalen zylindrischen Abschnitte der Kammer geschieht über die Höhe dieser Abschnitte ebenso wie in den vorste­ hend genannten Einrichtungen eine Schichtung des Schüttgutes nach Stück­ größe und Dichte, die die Klassierung des Schüttgutes und die Herabsetzung der Stabilität des hydraulischen Gemisches hinsichtlich der Dichte hervor­ ruft.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zur hydraulischen Förderung von Schüttgut mit einer solchen Anordnung der Kam­ mer toroidaler Form zu schaffen, die es gestattet, den Austrag des Schütt­ gutes mit der abzulassenden Flüssigkeit beim Eintrag des Schüttgutes in die Kammer zu vermindern und die Stabilität des auszutragenden hydrauli­ schen Gemisches hinsichtlich der Dichte zu erhöhen.

Die gestellte Aufgabe wird dadurch gelöst, daß in der Einrich­ tung zur hydraulischen Förderung von Schüttgütern, umfassend eine Kammer toroidaler Form, die eine meridionale und eine äquatoriale Ebene aufweist, mit Stutzen zum Eintrag von Schüttgut und zum Ablassen der zur hydrauli­ schen Förderung benutzten Flüssigkeit, welche Stutzen sich auf der einen Seite der meridionalen Ebene der Kammer toroidaler Form befinden, und mit einer Baugruppe zum Austrag des hydraulischen Gemisches, die sich auf der anderen Seite der meridionalen Ebene befindet, erfindungsgemäß die äquato­ riale Ebene der Kammer toroidaler Form unter einem Winkel zur Horizontale angeordnet, der in den Grenzen

ϕ < α < 90°

liegt, worin α den Neigungswinkel der äquatorialen Ebene der Kammer toro­ idaler Form zur horizontalen Ebene und ϕ den Winkel der inneren Reibung des Schüttgutes im Zustand der Sättigung mit der zur hydraulischen Förde­ rung benutzten Flüssigkeit bedeutet.

Es ist zweckmäßig, daß in der Einrichtung zur hydraulischen Förderung erfindungsgemäß ein Winkel der Neigung der äquatorialen Ebene der Kammer toroidaler Form zur horizontalen Ebene in den Grenzen

40° α 45°

liegt.

Es ist bevorzugt, daß in der Einrichtung zur hydraulischen För­ derung erfindungsgemäß die Kammer toroidaler Form mit einer im oberen Teil derselben angeordneten Trennwand versehen ist, die im wesentlichen in der äquatorialen Ebene liegt und zwei untereinander befindliche Hohlräume bil­ det, wobei der untere Hohlraum mit dem Stutzen zum Eintrag von Schüttgut und der obere Hohlraum mit dem Stutzen zum Ablassen der Flüssigkeit in Verbindung steht.

Es ist vorteilhaft, daß die Einrichtung zur hydraulischen För­ derung erfindungsgemäß eine Formungsvorrichtung für den Schüttgutstrom und/oder eine Formungsvorrichtung für den Strom der abzulassenden Flüssig­ keit enthält, welche Vorrichtungen in entsprechenden Hohlräumen unterge­ bracht sind.

Dabei ist bevorzugt, daß in der Einrichtung zur hydraulischen Förderung erfindungsgemäß die Formungsvorrichtung für den Schüttgutstrom und die Formungsvorrichtung für den Strom der abzulassenden Flüssigkeit jeweils in Form mindestens einer Platte ausgebildet sind, die in bezug auf die Trennwand unter einem spitzen Winkel angeordnet ist, dessen Spitze dem oberen Teil der Kammer toroidaler Form zugekehrt ist.

Es ist sinnvoll, daß in der Einrichtung zur hydraulischen För­ derung erfindungsgemäß bei der Ausführung der Formungsvorrichtungen für den Schüttgutstrom und den Strom der abzulassenden Flüssigkeit in Form ei­ ner Gruppe von Platten diese Platten im wesentlichen unter einem gleichen spitzen Winkel in bezug auf die Trennwand liegen.

Bei der Einrichtung zur hydraulischen Förderung von Schüttgü­ tern wird das Schüttgut bei der Anordnung der äquatorialen Ebene der Kam­ mer toroidaler Form unter einem Winkel zur horizontalen Ebene, der in den vorstehend genannten Grenzen liegt, bei der Beschickung der Kammer in zwei Strömungen geteilt, die über die Abschnitte der Wände der Kammer ablaufen, welche sich unter der äquatorialen Ebene befinden. Beim Ablassen der Flüs­ sigkeit erfolgt dabei kein intensiver Austrag des Schüttgutes, weil sich die Hauptmasse des einzufüllenden Gutes nicht im Schwebezustand befindet. Beim Austrag aus der Kammer setzt ihre Neigung in den genannten Grenzen die Klassierung des Schüttgutes im Kammervolumen wesentlich herab und er­ höht folglich die Stabilität des auszutragenden hydraulischen Gemisches hinsichtlich Dichte dadurch, daß das Schüttgut zur Austragbaugruppe an der unteren Wand herabsinkt, während die das auszutragende Schüttgut ersetzen­ de Flüssigkeit über der Schüttgutschicht längs der oberen Kammerwand nach oben steigt. Dabei ist die Wechselwirkung der Flüssigkeit mit dem Schütt­ gut minimal. Außerdem gewährleistet die minimale Wechselwirkung der erset­ zenden Flüssigkeit mit dem Schüttgut eine gleichmäßige Zuführung desselben zur Austragbaugruppe, was die Stabilität des hydraulischen Gemisches hin­ sichtlich der Dichte ebenfalls erhöht.

Im folgenden wird die Erfindung durch Beschreibung von konkre­ ten Ausführungsformen derselben und anhand von beigefügten Zeichnungen er­ läutert, in denen gezeigt ist:

Fig. 1 die Gesamtansicht der Einrichtung zur hydraulischen Förderung von Schüttgütern (Isometrie) gemäß der Er­ findung;

Fig. 2 die Gesamtansicht der Einrichtung zur hydraulischen Förderung von Schüttgütern gemäß der Erfindung, mit einer Trennwand, die in der äquatorialen Ebene der Kammer liegt, und mit einer Formierungsvorrichtung für den Schüttgutstrom, die in dem in bezug auf die Trenn­ wand unteren Hohlraum der Kammer angeordnet ist (Schnitt durch die meridionale Ebene);

Fig. 3 einen Teil der erfindungsgemäßen Kammer mit der Trenn­ wand, der Formierungsvorrichtung für den Schüttgutstrom und der Formierungsvorrichtung für den Strom der abzu­ lassenden Flüssigkeit, die sich in entsprechenden Hohl­ räumen befinden (Schnitt durch die meridionale Ebene);

Fig. 4 einen Schnitt in Richtung der Linie IV-IV von Fig. 3 (Ausbruch der Kammerwand);

Fig. 5 einen Schnitt in Richtung der Linie V-V von Fig. 4;

Fig. 6 in schematischer Darstellung die Gesamtansicht einer hydraulischen Förderanlage mit zwei Einrichtungen zur hydraulischen Förderung von Schüttgütern gemäß der Er­ findung.

Die Einrichtung zur hydraulischen Förderung von Schüttgütern umfaßt eine Kammer 1 (Fig. 1) toroidaler Form mit einem Stutzen 2 zum Ein­ trag von Schüttgut und einem Stutzen 3 zum Ablassen der Flüssigkeit, wel­ che Stutzen sich auf der einen Seite der meridionalen Ebene der Kammer 1 befinden (die Intersektion der meridionalen Ebene mit der äquatorialen Ebene H ist mit "0" bezeichnet). Auf der anderen Seite der meridionalen Ebene befindet sich eine Einheit 4 zum Austrag des hydraulischen Gemi­ sches. Die äquatoriale Ebene H der Kammer 1 ist unter einem Winkel α zur horizontalen Ebene G angeordnet, der in den Grenzen

ϕ < α < 90°

liegt, worin ϕ den Winkel der inneren Reibung des Schüttgutes im Zu­ stand der Sättigung mit der zur hydraulischen Förderung benutzten Flüs­ sigkeit bedeutet.

Die Baugruppe 4 zum Austrag des hydraulischen Gemisches um­ faßt einen Stutzen 5 zur Zuführung der Druckströmung der Flüssigkeit und einen Stutzen 6 zum Austrag des hydraulischen Gemisches.

Der minimale Neigungswinkel der Kammer 1 wird ausgehend von der Bedingung einer zuverlässigen Verschiebung des Schüttgutes zur Bau­ gruppe 4 zum Austrag des hydraulischen Gemisches unter der Wirkung der Schwerkraft bestimmt.

Bei der Anordnung der äquatorialen Ebene H der Kammer 1 un­ ter einem Winkel α, der gleich oder kleiner als ϕ ist, nimmt die Be­ weglichkeit der Teilchen stark ab und die Zuführung des Schüttgutes zur Austragbaugruppe 4 wird erschwert, was die Einrichtung praktisch ar­ beitsunfähig macht.

Untersuchungen haben gezeigt, daß selbst bei geringen Abwei­ chungen der äquatorialen Ebene H von der Vertikale eine schroffe Ab­ trennung des Schüttgutstromes vom Strom der abzulassenden Flüssigkeit erfolgt, was die Schwemmung der Teilchen mit der abzulassenden Flüssig­ keit vermindert; jedoch ist ein Schweben der Teilchen unter der Wirkung des Aufstroms der abzulassenden Flüssigkeit festzustellen, welches bei einer noch größeren Abweichung von der vertikalen Ebene abnehmen wird. Das Schweben der Teilchen nimmt wesentlich ab, wenn α < 45° ist.

Untersuchungen haben gezeigt, daß bei α < 40° eine Erhö­ hung des Schwemmens der Schüttgutteilchen erfolgt, weshalb als optimale Variante der Anordnung der Kammer 1 eine Variante gilt, bei der α in den Grenzen liegt:

40° α < 45°.

Mit der Vergrößerung der Beschickungsleistung oder bei der Beendigung der Beschickung der Kammer 1 ist eine turbulente Wechselwir­ kung der Ströme des Schüttgutes und der abzulassenden Flüssigkeit mög­ lich. Zur Aufrechterhaltung dieser Ströme in einem Zustand, welcher der laminaren Strömung nahekommt, ist im oberen Teil der Kammer 1 im we­ sentlichen in der äquatorialen Ebene H eine Trennwand 7 (Fig. 2) ange­ ordnet, die zwei Hohlräume 8, 9 bildet, welche untereinander liegen.

Hierbei steht der untere Hohlraum 8 mit dem Stutzen 2 zum Einfüllen von Schüttgut und der obere Hohlraum 9 mit dem Stutzen 3 zum Ablassen der Flüssigkeit in Verbindung. Die Länge l der Trennwand ist gleich oder kleiner als der Durchmesser der Erzeugenden des Kreisumfanges der Kam­ mer 1.

Um zu gewährleisten, daß sich die Ströme des Schüttgutes und der abzulassenden Flüssigkeit in einem Zustand bewegen, welcher dem la­ minaren Zustand nahekommt, ist in der Einrichtung eine Formierungsvor­ richtung 10 für den Schüttgutstrom und/oder eine Formierungsvorrichtung 11 (Fig. 3) für den Strom der abzulassenden Flüssigkeit vorgesehen, welche Vorrichtungen in entsprechenden Hohlräumen 8, 9 untergebracht sind. Die Formierungsvorrichtungen 10, 11 sind jeweils in Form minde­ stens einer Platte ausgebildet, die in bezug auf die Trennwand 7 unter einem spitzen Winkel β angeordnet ist, dessen Spitze dem oberen Teil der Kammer 1 zugekehrt ist. Die in Fig. 2 gezeigte Formierungsvorrich­ tung 10 für den Schüttgutstrom ist als eine einzige Platte ausgebildet, während die in Fig. 3 gezeigten Formierungsvorrichtung 10 und Formie­ rungsvorrichtung 1 für den Strom der abzulassenden Flüssigkeit in Form einer Gruppe von Platten jeweils 12 (Fig. 4) und 13 (Fig. 4, 5) ausge­ führt sind. Dabei sind alle Platten 12 (Fig. 3), 13 im wesentlichen un­ ter einem gleichen spitzen Winkel β gelegen. Möglich ist eine Varian­ te, bei der der Neigungswinkel der Platten 12 der Formierungsvorrich­ tung 10 vom Neigungswinkel der Platten 13 der Formierungsvorrichtung 11 verschieden sind. Der Winkel β wird so gewählt, daß beim Einfüllen die Platten 12 nicht mit Schüttgut verstopft werden und die Platten 13 kei­ nen erheblichen Widerstand gegen den Strom der abzulassenden Flüssig­ keit erzeugen.

Die unteren Kanten der Platten 12 liegen auf dem Niveau der unteren Kante der Trennwand 7 und höher, während die oberen von der Wand der Kammer 1 einen Abstand halten, der es erlaubt, daß sich der Schüttgutstrom frei in den Zwischenräumen zwischen den Platten 12 ver­ teilt. Beispielsweise kann dieser Abstand dem Durchmesser des Stutzens 2 zum Einfüllen von Schüttgut gleich sein oder nicht weniger als 3 bis 5 Durchmesser der maximalen Größe der gröbsten Fraktion des zu fördern­ den Gutes betragen.

Die Einrichtung zur hydraulischen Förderung von Schüttgütern ist Bestandteil einer hydraulischen Förderanlage. Für die Arbeit der Einrichtung in der kontinuierlichen Betriebsweise enthält die Anlage zwei oder mehr solche Einrichtungen, von denen jede über den Stutzen 2 und eine Rohrleitung 14 (Fig. 6) zur Zuführung des hydraulischen Gemi­ sches mit einem darin eingebauten Rückschlagventil 15 mit einer Nieder­ druck-Förderpumpe 16 in Verbindung steht, über den Stutzen 3 und eine Ablaufrohrleitung 17 mit einem darin eingebauten Schieber 18 mit dem Sumpf 19 der Niederdruck-Förderpumpe 16 verbunden ist (in der Zeichnung nicht gezeigt), über den Stutzen 5 und eine Druckwasserleitung 20 mit einem darin eingebauten Schieber 21 mit einer Hochdruckwasserpumpe 22 in Verbindung steht. Die Pumpe 22 ist über die Druckwasserleitung 20 und eine Wasserumlaufleitung 23 mit einem darin eingebauten Schieber 24 mit einer Haupt-Trübeleitung 25 verbunden. Mittels der Stutzen 6 stehen die Kammern 1 mit der Haupt-Trübeleitung 25 über Entlastungsleitungen 26 mit darin eingebauten Rückschlagventilen 27 in Verbindung.

Die Einrichtung zur hydraulischen Förderung von Schüttgütern arbeitet folgendermaßen. Das Schüttgut wird dem Sumpf 19 (Fig. 6) der Niederdruck-Förderpumpe 16 aus einem durch ein Spülstrahlrohr ausgewa­ schenen Haufwerk zugeführt, über die Rohrleitung 14 zur Zuführung des hydraulischen Gemisches gefördert und über den Stutzen 2 (Fig. 1) in die vom Schüttgut entleerte Kammer 1 eingeführt, welche mit der nach dem Austrag zurückgebliebenen Flüssigkeit gefüllt ist. Beim Befüllen des Schüttgutes kommt dessen Aufteilung in zwei Strömungen zustande, die auf die unter der äquatorialen Ebene H befindlichen Abschnitte der Wände der Kammer 1 gelangen, über welche das Gut nach unten rutscht und fortlaufend die Kammer 1 füllt. Hierbei wird die die Kammer 1 fül­ lende Flüssigkeit durch das Schüttgut verdrängt und läuft über den Ab­ laßstutzen 3 und die Ablaufrohrleitung 17 (Fig. 6) in den Sumpf 19 ab. Das Ablassen der Flüssigkeit erfolgt vorwiegend aus den oberen Flüs­ sigkeitsschichten, die eine minimale Menge der Schüttgutteilchen ent­ halten, weil sich das Schüttgut beim Einfüllen an den unter der äqua­ torialen Ebene befindlichen Abschnitten der Wände der Kammer 1 abla­ gert und sich nicht im Schwebezustand befindet. Auf diese Weise wird eine minimale Schwemmung des Schüttgutes mit der abzulassenden Flüs­ sigkeit gewährleistet.

Um die beim Befüllen möglichen Verwirbelungen des Schüttgut­ stromes und des Stromes der abzulassenden Flüssigkeit zu beseitigen und eine Wechselwirkung dieser Ströme zu verhindern, ist der Einrich­ tung die Trennwand 7 (Fig. 2) vorgesehen.

Bei Erhöhung der Leistung der Einrichtung und demnach bei Ver­ größerung der Durchsatzmengen des einzufüllenden hydraulischen Gemi­ sches und der abzulassenden Flüssigkeit und im Falle der hydraulischen Förderung von feinen Schüttgütern (Fein- und Schluffsande) ist in der Einrichtung die Formierungsvorrichtung 10 für den Schüttgutstrom in Form einer Platte vorgesehen, welche den Schüttgutstrom zu den unter der äquatorialen Ebene befindlichen Abschnitten der Wände der Kammer 1 leitet, einen Teil des Schüttgutes auf sich abscheidet und das Auf­ schlämmen einer Schüttgutschicht verhindert, die sich zwischen den un­ teren Wänden der Kammer 1 und der Platte bildet. Bei Vorhandensein ei­ ner Gruppe der Platten 12 (Fig. 3, 4) wird der genannte Effekt ver­ stärkt, wobei eine minimale Ausschwemmung des Schüttgutes mit der ab­ zulassenden Flüssigkeit bei hoher Leistung der Einrichtung gewährlei­ stet wird. Darüber hinaus arbeiten am Ende der Beschickung der Kammer 1, wenn sich das Niveau des Schüttgutes den Hohlräumen 8, 9 nähert, die Trennwand 7 und die Platten 13 als Absetzer, indem sie die Schütt­ gutteilchen auf sich abscheiden, die sich zusammen mit der abzulassen­ den Flüssigkeit zum Ablauf bewegen.

Der Austrag des hydraulischen Gemisches aus der Kammer 1 (Fig. 1) erfolgt über die Austragbaugruppe 4 in die Haupt-Trübeleitung 25 (Fig. 6). Hierbei wird in die Kammer 1 über den Stutzen 5 (Fig. 2) die Druckströmung der Flüssigkeit eingeführt, die mit dem Schüttgut unter Bildung des hydraulischen Gemisches vermischt wird, welches über den Stutzen 6 ausgetragen wird. Während des Austrags aus der Kammer 1 geht ein Teil der Flüssigkeit, die in der Kammer das ausgetragene Schüttgut ersetzt, zuerst von der Bildungszone des hydraulischen Gemisches, die sich an der Eintrittsöffnung des Stutzens 6 befindet, zum oberen Ab­ schnitt desselben innerhalb der Kammer 1 über und wandert weiter nach oben auf dem Wege des geringsten Widerstands, indem dieser Teil der Flüssigkeit den unteren Abschnitt des Halses und dann die über ihm be­ findlichen Abschnitte der Kammer 1, welche oberhalb der äquatorialen Ebene H liegen, umströmt. Somit passiert die Flüssigkeit nicht die Schichten des sinkenden Schüttgutes, ruft keine Klassierung desselben hervor und leistet keinen Widerstand gegen das sich zur Austragbau­ gruppe 4 verschiebende Schüttgut. Dies gewährleistet die Stabilität des hydraulischen Gemisches hinsichtlich Dichte.

Bei der Beschickung der einen Kammer 1 (Fig. 6) wird die ande­ re Kammer 1 geleert. Hierbei sind bei der zu beschickenden Kammer 1 der Schieber 21 und das Rückschlagventil 27 geschlossen, der Schieber 18 und das Rückschlagventil 15 aber geöffnet. Bei der zu entleerenden Kammer 1 sind der Schieber 18 und das Rückschlagventil 15 geschlossen und der Schieber 21 und das Rückschlagventil 27 geöffnet. Wenn die ei­ ne Kammer 1 beschickt und die andere vollständig geleert ist, wird vor der Umschaltung der Schieber 18, 21 der Schieber 24 der Wasserum­ laufleitung 23 geöffnet, und nach der Umschaltung der Schieber 18, 21 wird der Schieber 24 geschlossen.

Claims (6)

1. Einrichtung zur hydraulischen Förderung von Schüttgütern, umfas­ send

• - eine Kammer (1) toroidaler Form, die eine meridionale und eine äquatoriale Ebene (H) aufweist,
• - mit Stutzen (2, 3) zum Eintragen von Schüttgut und zum Ab­ lassen der zur hydraulischen Förderung benutzten Flüssigkeit, welche Stutzen sich auf der einen Seite der meridionalen Ebene der Kammer (1) toroidaler Form befinden,
• - und mit einer Baugruppe zum Austrag des hydraulischen Gemi­ sches, die sich auf der anderen Seite der meridionalen Ebene befindet,
  dadurch gekennzeichnet, daß
• - die äquatoriale Ebene (H) der Kammer (1) toroidaler Form un­ ter einem Winkel (α) zur horizontalen Ebene (G) gelegen ist, der in den Grenzen ϕ < α < 90°liegt, worin ϕ den Winkel der inneren Reibung des Schüttgutes im Zu­ stand der Sättigung mit der zur hydraulischen Förderung benutzten Flüssigkeit bedeutet.

2. Einrichtung zur hydraulischen Förderung nach Anspruch 1, da­ durch gekennzeichnet, daß der Winkel (α) der Neigung der äquatoria­ len Ebene (H) der Kammer (1) toroidaler Form zur horizontalen Ebene (G) in den Grenzen 40° α 45°liegt.

3. Einrichtung zur hydraulischen Förderung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß

• - die Kammer (1) toroidaler Form mit einer im oberen Teil der­ selben angeordneten Trennwand (7) versehen ist, die im wesentlichen in der äquatorialen Ebene (H) liegt und
• - zwei untereinander befindliche Hohlräume (8, 9) bildet,
• - wobei der untere Hohlraum (8) mit dem Stutzen (2) zum Ein­ trag von Schüttgut in Verbindung steht,
• - während der obere Hohlraum (9) mit dem Stutzen (3) zum Ab­ lassen der Flüssigkeit verbunden ist.

4. Einrichtung zur hydraulischen Förderung nach einem der Ansprü­ che 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Formierungsvorrich­ tung (10) für den Schüttgutstrom und/oder eine Formierungsvorrichtung (11) für den Strom der abzulassenden Flüssigkeit umfaßt, welche Vor­ richtungen vorzugsweise in entsprechenden Hohlräumen (8, 9) unterge­ bracht sind.

5. Einrichtung zur hydraulischen Förderung nach Anspruch 4, da­ durch gekennzeichnet, daß die Formierungsvorrichtung (10) für den Schüttgutstrom und/oder die Formierungsvorrichtung (11) für den Strom der abzulassenden Flüssigkeit in Form mindestens einer Platte (12, 13) ausgebildet sind,

• - die in bezug auf die Trennwand (7) unter einem spitzen Win­ kel (β) angeordnet ist,
• - dessen Spitze dem oberen Teil der Kammer (1) toroidaler Form zugekehrt ist.

6. Einrichtung zur hydraulischen Förderung nach Anspruch 5, da­ durch gekennzeichnet, daß bei der Ausführung der Formierungsvorrich­ tungen (10, 11) für den Schüttgutstrom bzw. den Strom der abzulassenden Flüssigkeit in Form einer Gruppe von Platten (12, 13) diese Platten (12, 13) im wesentlichen unter einem gleichen spitzen Winkel (β) in bezug auf die Trennwand (7) liegen.