DE4000687C2 - Einrichtung zur hydraulischen Förderung von Schüttgütern - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf die Förderung von Materialien unter Verwendung von hydraulischen Mit­ teln, insbesondere auf eine Einrichtung zur hydrauli­ schen Förderung von Schüttgütern.

Die Erfindung kann im Bergbau, im Bauwesen, Hüt­ tenwesen 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 Schütt­ gütern, im besonderen von mineralischem Stoff, zur Aufbereitung beim Abbau von Seifen und Erzlagerstät­ ten im Tagebau- und Tiefbauverfahren sowie im Was­ serbau.

Die Hauptanforderungen, die zur Zeit an Einrichtun­ gen zur hydraulischen Förderung von Schüttgütern ge­ stellt werden, welche eine Kammer mit einer Baugruppe zum Eintrag von Schüttgut und eine Baugruppe zum Austrag des hydraulischen Gemisches enthalten und ein Bestandteil von hydraulischen Förderanlagen sind, die außerdem Wasserpumpen, Rohrleitungen und Absper­ rarmaturen einschließen, sind die Zuverlässigkeit, die durch den Betrieb der Einrichtung ohne Verstopfungen der Austrageinheit mit Schüttgut und ohne Hängenblei­ ben des Schüttgutes in der Kammer sowie durch die Festigkeit der Kammer bedingt ist, und der effektive Schüttgut-Eintrag, der durch minimalen Austrag der Schüttgutteilchen mit der beim Eintrag abgelassenen Flüssigkeit und durch das minimale Volumen der in die Kammer gelangenden Luft bedingt ist. Zu diesen Anfor­ derungen gehört auch der effektive Austrag des hydrau­ lischen Gemisches, bedingt durch die niedrige Klassie­ rung des Schüttgutes und dessen gleichmäßiges Gelan­ gen zur Austragbaugruppe.

Es ist eine Einrichtung zur hydraulischen Förderung von Schüttgut bekannt (SU, A, 6 15 015), umfassend eine vertikal aufgestellte Kammer zylindrischer Form mit einem Stutzen zum Eintrag von Schüttgut in Form eines 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 Ab­ lassen der Flüssigkeit, der im oberen Teil der Kammer angebracht ist, dient.

Zur Verminderung des Austrags des Schüttguts mit der abgelassenen 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 Beschickung von unten her verschiebt und zur Verminderung des Austrags des Schüttgutes mit der abzulassenden Flüssigkeit bestimmt ist.

Das Vorhandensein eines beweglichen Schirmes in­ nerhalb der Kammer macht die Konstruktion kompli­ zierter und setzt ihre Zuverlässigkeit herab. Außerdem findet beim Eintrag des hydraulischen Gemisches von unten her eine intensive Klassifizierung des Schüttgutes nach Dichte und Stückgröße statt, was auch beim Aus­ trag aus der Kammer mit der Bildung eines hinsichtlich der Dichte instabilen hydraulischen Gemisches der Fall ist.

Somit kann die genannte Einrichtung nicht gewährlei­ sten, daß das hydraulische Gemisch der Trübeleitung mit einer stabilen Dichte geführt wird, und die Vermin­ derung des Austrags des Schüttgutes mit der abzulas­ senden Flüssigkeit wird auf Kosten der Herabsetzung der Zuverlässigkeit der Einrichtung erreicht.

Gekannt ist auch eine Einrichtung zur hydraulischen Förderung von Schüttgut (SU, A, 3 91 974), die eine ver­ tikal aufgestellte Kammer zylindrischer Form enthält. Zur Verminderung des Austrags des Schüttgutes wird vor dessen Einfüllen ein vorläufiges teilweises Ablassen der Flüssigkeit aus der entladenen Kammer über einen in ihrem unteren Teil befindlichen Stutzen vorgenom­ men.

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 Ein­ richtung und machen das Steuersystem derselben kom­ plizierter. Für die kontinuierliche Zufuhr des hydrauli­ schen Gemisches in die Trübeleitung sind mindestens drei Kammern erforderlich. Die Einrichtung ist gekenn­ zeichnet durch eine niedrige Zuverlässigkeit, die da­ durch bedingt ist, daß in die Kammer nur ein trockenes oder entwässertes Gut eingefüllt werden kann, was zum Hängenbleiben desselben in der Kammer und zum Ver­ stopfen ihres Austragstutzens bei unzureichender Was­ sersättigung des Schüttgutes führt.

Der Übertritt eines Teils der Druckströmung der Flüssigkeit in den oberen Teil der Kammer setzt die Stabilität des zu entladenden hydraulischen Gemisches nach der Dichte herab, weil während des Austrags eine Änderung des Verhältnisses der Durchlaufmengen der Flüssigkeitsdruckströmungen erfolgt, die durch eine Vergrößerung der Durchlaufmenge der Zuspeisungs­ strömung der Druckflüssigkeit bedingt ist. Eine effekti­ ve Regelung des Verhältnisses der Durchlaufmengen der Hauptströmung und der (oberen) Zuspeisungsströ­ mung der Druckflüssigkeit ist praktisch unmöglich.

Es sind auch Einrichtungen zur hydraulischen Förde­ rung von Schüttgütern bekannt, bei denen das Problem einer Verminderung des Austrags von Schüttgutteil­ chen beim Einfüllen gelöst wurde (SU, A, 6 12 673, SU, A, 7 98 000).

Bei der ersten Einrichtung wird während des Aus­ trags einer Kammer 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 Entfernungen be­ werkstelligt, ist sie recht energieintensiv. Hierbei ist der Einsatz eines Verdichters notwendig, dessen Förder­ strom höher ist als der des Haupt-Druckaggregats - der Wasserpumpe. Außerdem ist die Einrichtung durch eine niedrige Leistung gekennzeichnet, die dadurch be­ dingt ist, daß die Beschickung der Einrichtung erst mög­ lich ist, wenn sich der Luftdruck im Inneren der Kammer dem atmosphärischen Druck angeglichen hat.

Bei der zweiten Einrichtung ist die Kammer als Hy­ drozyklon ausgebildet, was es gestattet, die abzulassen­ de Flüssigkeit beim Einfüllen des hydraulischen Gemi­ sches in die Kammer abzutrennen und abzuleiten. Bei dieser Konstruktion ist ein starker Verschleiß des obe­ ren Teils der Kammer wegen der Arbeit im Hydrozy­ klonbetriebszustand und folglich eine starke Verminde­ rung 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 Schich­ tung des sinkenden Schüttgutes infolge des Schwebezu­ standes der feineren und leichteren Teilchen statt.

Bekannt ist weiterhin eine Einrichtung zur hydrauli­ schen Förderung von Schüttgütern (SU, A, 11 68 496), umfassend eine Kammer toroidaler Form, die eine meri­ dionale 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 meridiona­ len Ebene der Kammer toroidaler Form befinden, und mit einer Baugruppe zum Austrag des hydraulischen Gemisches, welche sich auf der anderen Seite der meri­ dionalen Ebene befindet, wobei die äquatoriale Ebene der Kammer vertikal verläuft.

Die toroidale Form der Kammer gewährleistet hohe Festigkeitseigenschaften der Kammer bei minimalem Metallverbrauch.

Das Einfüllen des Schüttgutes in die toroidale Kam­ mer 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 Ab­ schnitt ihrer Innenwand, vorgenommen. Von dieser er­ folgt das Abrutschen und das gruppenweise (bedrängte) Fallen mit minimalem Austrag der einzelnen Teilchen mit der abzulassenden Flüssigkeit, da eine zusätzliche Energie für die Ablösung derselben von der Gesamt­ masse erforderlich ist. Außerdem hat ein Teil der Kam­ mer toroidaler Form, der sich über dem Hals befindet, 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 Hubge­ schwindigkeit der abzulassenden Flüssigkeit niedriger als bei den vorstehend genannten Einrichtungen und nimmt mit der Vergrößerung des Abstandes zwischen den zylindrischen Abschnitten der Kammer oder mit der Vergrößerung des Halbmessers des Kammerhalses ab.

Bei einer Steigerung der Leistung der Einrichtung und dementsprechend einem größeren Durchsatz des einzufüllenden hydraulischen Gemisches nimmt jedoch der Austrag der Schüttgutteilchen mit der abzulassen­ den Flüssigkeit zu, weil der Abschnitt des Halses, wel­ cher beim Einfüllen beaufschlagt wird, das gesamte ihm zugeführte Gut nicht aufnehmen kann, wodurch die Ab­ stoßung des Gutes von dieser Oberfläche und die Ent­ stehung von Wirbelströmungen des hydraulischen Ge­ misches 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 niedriger, was durch das Umströmen der Oberfläche des Halses in dessen unterem Abschnitt vom Schüttgut von oben nach unten und durch das Umströmen dieses Ab­ schnittes von der Flüssigkeit von unten nach oben be­ dingt ist. Bei einem solchen Umströmen ist der Wider­ stand der Flüssigkeit gegen das Schüttgut deshalb ver­ mindert, 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 vorstehend genannten Einrichtungen eine Schichtung des Schüttgutes nach Stückgröße und Dichte, die die Klassierung des Schüttgutes und die Her­ absetzung der Stabilität des hydraulischen Gemisches hinsichtlich der Dichte hervorruft.

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

Die gestellte Aufgabe wird dadurch gelöst, daß in der Einrichtung zur hydraulischen Förderung von Schüttgü­ tern, umfassend eine Kammer toroidaler Form, die eine meridionale und eine äquatoriale Ebene aufweist, mit Stutzen zum Eintrag von Schüttgut und zum Ablassen der zur hydraulischen Förderung benutzten Flüssigkeit, welche Stutzen sich auf der einen Seite der meridiona­ len Ebene der Kammer toroidaler Form befinden, und mit einer Baugruppe zum Austrag des hydraulischen Gemisches, die sich auf der anderen Seite der meridio­ nalen Ebene befindet, erfindungsgemäß die äquatoriale Ebene der Kammer toroidaler Form unter einem Win­ kel zur Horizontale angeordnet, der in den Grenzen

ϕ < α < 90°

liegt, worin α den Neigungswinkel der äquatorialen Ebene der Kammer toroidaler Form zur horizontalen Ebene und ϕ den Winkel der inneren Reibung des Schüttgutes im Zustand der Sättigung mit der zur hy­ draulischen Förderung benutzten Flüssigkeit bedeutet.

Es ist zweckmäßig, daß in der Einrichtung zur hydrau­ lischen Förderung erfindungsgemäß ein Winkel der Neigung der äquatorialen Ebene der Kammer toroida­ ler Form zur horizontalen Ebene in den Grenzen

40° ≦ α ≦ 45°

liegt.

Es ist bevorzugt, daß in der Einrichtung zur hydrauli­ schen Förderung erfindungsgemäß die Kammer toroi­ daler Form mit einer im oberen Teil derselben angeord­ neten Trennwand versehen ist, die im wesentlichen in der äquatorialen Ebene liegt und zwei untereinander befindliche Hohlräume bildet, wobei der untere Hohl­ raum 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 hydrauli­ schen Förderung erfindungsgemäß eine Formungsvor­ richtung für den Schüttgutstrom und/oder eine For­ mungsvorrichtung für den Strom der abzulassenden Flüssigkeit enthält, welche Vorrichtungen in entspre­ chenden Hohlräumen untergebracht sind.

Dabei ist bevorzugt, daß in der Einrichtung zur hy­ draulischen Förderung erfindungsgemäß die Formungs­ vorrichtung für den Schüttgutstrom und die Formungs­ vorrichtung für den Strom der abzulassenden Flüssig­ keit jeweils in Form mindestens einer Platte ausgebildet sind, die in bezug auf die Trennwand unter einem spit­ zen Winkel angeordnet ist, dessen Spitze dem oberen Teil der Kammer toroidaler Form zugekehrt ist.

Es ist sinnvoll, daß in der Einrichtung zur hydrauli­ schen Förderung erfindungsgemäß bei der Ausführung der Formungsvorrichtungen für den Schüttgutstrom und den Strom der abzulassenden Flüssigkeit in Form einer 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 Schüttgütern wird das Schüttgut bei der Anordnung der äquatorialen Ebene der Kammer toroidaler Form unter einem Winkel zur horizontalen Ebene, der in den vor­ stehend 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 Ablas­ sen der Flüssigkeit erfolgt dabei kein intensiver Austrag des Schüttgutes, weil sich die Hauptmasse des einzufül­ lenden 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 erhöht folglich die Stabilität des auszutragenden hydraulischen Gemi­ sches hinsichtlich Dichte dadurch, daß das Schüttgut zur Austragbaugruppe an der unteren Wand herabsinkt, während die das auszutragende Schüttgut ersetzende Flüssigkeit über der Schüttgutschicht längs der oberen Kammerwand nach oben steigt. Dabei ist die Wechsel­ wirkung der Flüssigkeit mit dem Schüttgut minimal. Au­ ßerdem gewährleistet die minimale Wechselwirkung der ersetzenden Flüssigkeit mit dem Schüttgut eine gleichmäßige Zuführung desselben zur Austragbau­ gruppe, was die Stabilität des hydraulischen Gemisches hinsichtlich der Dichte ebenfalls erhöht.

Im folgenden wird die Erfindung durch Beschreibung von konkreten Ausführungsformen derselben und an­ hand von beigefügten Zeichnungen erläutert, in denen gezeigt ist:

Fig. 1 die Gesamtansicht der Einrichtung zur hydrau­ lischen Förderung von Schüttgütern (Isometrie) gemäß der Erfindung;

Fig. 2 die Gesamtansicht der Einrichtung zur hydrau­ lischen Förderung von Schüttgütern gemäß der Erfin­ dung, mit einer Trennwand, die in der äquatorialen Ebe­ ne der Kammer liegt, und mit einer Formierungsvor­ richtung für den Schüttgutstrom, die in dem in bezug auf die Trennwand unteren Hohlraum der Kammer ange­ ordnet ist (Schnitt durch die meridionale Ebene);

Fig. 3 einen Teil der erfindungsgemäßen Kammer mit der Trennwand, der Formierungsvorrichtung für den Schüttgutstrom und der Formierungsvorrichtung für den Strom der abzulassenden Flüssigkeit, die sich in entsprechenden Hohlräumen 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 Gesamtan­ sicht einer hydraulischen Förderanlage mit zwei Ein­ richtungen zur hydraulischen Förderung von Schüttgü­ tern gemäß der Erfindung.

Die Einrichtung zur hydraulischen Förderung von Schüttgütern umfaßt eine Kammer 1 (Fig. 1) toroidaler Form mit einem Stutzen 2 zum Eintrag 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 meridio­ nalen Ebene befindet sich eine Einheit 4 zum Austrag des hydraulischen Gemisches. Die äquatoriale Ebene H der Kammer 1 ist unter einem Winkel a zur horizonta­ len Ebene G angeordnet, der in den Grenzen

ϕ < α < 90°

liegt, worin ϕ den Winkel der inneren Reibung des Schüttgutes im Zustand der Sättigung mit der zur hy­ draulischen Förderung benutzten Flüssigkeit bedeutet.

Die Baugruppe 4 zum Austrag des hydraulischen Ge­ misches umfaßt 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 Ver­ schiebung des Schüttgutes zur Baugruppe 4 zum Aus­ trag des hydraulischen Gemisches unter der Wirkung der Schwerkraft bestimmt.

Bei der Anordnung der äquatorialen Ebene H der Kammer 1 unter einem Winkel α, der gleich oder kleiner als ϕ ist, nimmt die Beweglichkeit der Teilchen stark ab und die Zuführung des Schüttgutes zur Austragbau­ gruppe 4 wird erschwert, was die Einrichtung praktisch arbeitsunfähig macht.

Untersuchungen haben gezeigt, daß selbst bei gerin­ gen Abweichungen der äquatorialen Ebene H von der Vertikale eine schroffe Abtrennung des Schüttgutstro­ mes vom Strom der abzulassenden Flüssigkeit erfolgt, was die Schwemmung der Teilchen mit der abzulassen­ den Flüssigkeit vermindert; jedoch ist ein Schweben der Teilchen unter der Wirkung des Aufstroms der abzulas­ senden Flüssigkeit festzustellen, welches bei einer noch größeren Abweichung von der vertikalen Ebene abneh­ men wird. Das Schweben der Teilchen nimmt wesent­ lich ab, wenn α < 45° ist.

Untersuchungen haben gezeigt, daß bei α < 40° eine Erhöhung des Schwemmens der Schüttgutteilchen er­ folgt, 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 Wechselwirkung der Ströme des Schütt­ gutes und der abzulassenden Flüssigkeit möglich. Zur Aufrechterhaltung dieser Ströme in einem Zustand, wel­ cher der laminaren Strömung nahekommt, ist im oberen Teil der Kammer 1 im wesentlichen in der äquatorialen Ebene H eine Trennwand 7 (Fig. 2) angeordnet, 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 1 der Trennwand ist gleich oder kleiner als der Durchmesser der Erzeugenden des Kreisumfanges der Kammer 1.

Um zu gewährleisten, daß sich die Ströme des Schütt­ gutes und der abzulassenden Flüssigkeit in einem Zu­ stand bewegen, welcher dem laminaren Zustand nahe­ kommt, ist in der Einrichtung eine Formierungsvorrich­ tung 10 für den Schüttgutstrom und/oder eine Formie­ rungsvorrichtung 11 (Fig. 3) für den Strom der abzulas­ senden Flüssigkeit vorgesehen, welche Vorrichtungen in entsprechenden Hohlräumen 8, 9 untergebracht sind. Die Formierungsvorrichtungen 10, 11 sind jeweils in Form mindestens einer Platte ausgebildet, die in bezug auf die Trennwand 7 unter einem spitzen Winkel β ange­ ordnet ist, dessen Spitze dem oberen Teil der Kammer 1 zugekehrt ist. Die in Fig. 2 gezeigte Formierungsvor­ richtung 10 für den Schüttgutstrom ist als eine einzige Platte ausgebildet, während die in Fig. 3 gezeigten For­ mierungsvorrichtung 10 und Formierungsvorrichtung 1 für den Strom der abzulassenden Flüssigkeit in Form einer Gruppe von Platten jeweils 12 (Fig. 4) und 13 (Fig. 4, 5) ausgeführt sind. Dabei sind alle Platten 12 (Fig. 3), 13 im wesentlichen unter einem gleichen spitzen Winkel β gelegen. Möglich ist eine Variante, bei der der Neigungswinkel der Platten 12 der Formierungsvor­ richtung 10 vom Neigungswinkel der Platten 13 der Formierungsvorrichtung 11 verschieden sind. Der Win­ kel β wird so gewählt, daß beim Einfüllen die Platten 12 nicht mit Schüttgut verstopft werden und die Platten 13 keinen erheblichen Widerstand gegen den Strom der abzulassenden Flüssigkeit 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 Schüttgut­ strom frei in den Zwischenräumen zwischen den Platten 12 verteilt. Beispielsweise kann dieser Abstand dem Durchmesser des Stutzens 2 zum Einfüllen von Schütt­ gut gleich sein oder nicht weniger als 3 bis 5 Durchmes­ ser der maximalen Größe der gröbsten Fraktion des zu fördernden Gutes betragen.

Die Einrichtung zur hydraulischen Förderung von Schüttgütern ist Bestandteil einer hydraulischen För­ deranlage. Für die Arbeit der Einrichtung in der konti­ nuierlichen Betriebsweise enthält die Anlage zwei oder mehr solche Einrichtungen, von denen jede über den Stutzen 2 und eine Rohrleitung 14 (Fig. 6) zur Zufüh­ rung des hydraulischen Gemisches mit einem darin ein­ gebauten Rückschlagventil 15 mit einer Niederdruck- Förderpumpe 16 in Verbindung steht, über den Stutzen 3 und eine Ablaufrohrleitung 17 mit einem darin einge­ bauten Schieber 18 mit dem Sumpf 19 der Niederdruck- Förderpumpe 16 verbunden ist (in der Zeichnung nicht gezeigt), über den Stutzen 5 und eine Druckwasserlei­ tung 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 eingebau­ ten Schieber 24 mit einer Haupt-Trübeleitung 25 ver­ bunden. Mittels der Stutzen 6 stehen die Kammern 1 mit der Haupt-Trübeleitung 25 über Entlastungsleitungen 26 mit darin eingebauten Rückschlagventilen 27 in Ver­ bindung.

Die Einrichtung zur hydraulischen Förderung von Schüttgütern arbeitet folgendermaßen. Das Schüttgut wird dem Sumpf 19 (Fig. 6) der Niederdruck-Förder­ pumpe 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 Auftei­ lung in zwei Strömungen zustande, die auf die unter der äquatorialen Ebene H befindlichen Abschnitte der Wän­ de der Kammer 1 gelangen, über welche das Gut nach unten rutscht und fortlaufend die Kammer 1 füllt. Hier­ bei wird die die Kammer 1 füllende Flüssigkeit durch das Schüttgut verdrängt und läuft über den Ablaßstut­ zen 3 und die Ablaufrohrleitung 17 (Fig. 6) in den Sumpf 19 ab. Das Ablassen der Flüssigkeit erfolgt vorwiegend aus den oberen Flüssigkeitsschichten, die eine minimale Menge der Schüttgutteilchen enthalten, weil sich das Schüttgut beim Einfüllen an den unter der äquatorialen Ebene befindlichen Abschnitten der Wände der Kam­ mer 1 ablagert und sich nicht im Schwebezustand befin­ det. Auf diese Weise wird eine minimale Schwemmung des Schüttgutes mit der abzulassenden Flüssigkeit ge­ währleistet.

Um die beim Befüllen möglichen Verwirbelungen des Schüttgutstromes und des Stromes der abzulassenden Flüssigkeit zu beseitigen und eine Wechselwirkung die­ ser Ströme zu verhindern, ist der Einrichtung die Trenn­ wand 7 (Fig. 2) vorgesehen.

Bei Erhöhung der Leistung der Einrichtung und dem­ nach bei Vergrößerung der Durchsatzmengen des ein­ zufüllenden hydraulischen Gemisches und der abzulas­ senden Flüssigkeit und im Falle der hydraulischen För­ derung von feinen Schüttgütern (Fein- und Schluffsan­ de) ist in der Einrichtung die Formierungsvorrichtung 10 für den Schüttgutstrom in Form einer Platte vorgese­ hen, welche den Schüttgutstrom zu den unter der äqua­ torialen Ebene befindlichen Abschnitten der Wände der Kammer 1 leitet, einen Teil des Schüttgutes auf sich abscheidet und das Aufschlämmen einer Schüttgut­ schicht verhindert, die sich zwischen den unteren Wän­ den der Kammer 1 und der Platte bildet. Bei Vorhan­ densein einer Gruppe der Platten 12 (Fig. 3, 4) wird der genannte Effekt verstärkt, wobei eine minimale Aus­ schwemmung des Schüttgutes mit der abzulassenden Flüssigkeit bei hoher Leistung der Einrichtung gewähr­ leistet wird. Darüber hinaus arbeiten am Ende der Be­ schickung der Kammer 1, wenn sich das Niveau des Schüttgutes den Hohlräumen 8, 9 nähert, die Trenn­ wand 7 und die Platten 13 als Absetzer, indem sie die Schüttgutteilchen auf sich abscheiden, die sich zusam­ men mit der abzulassenden Flüssigkeit zum Ablauf be­ wegen.

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 Druckströ­ mung 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 hy­ draulischen Gemisches, die sich an der Eintrittsöffnung des Stutzens 6 befindet, zum oberen Abschnitt dessel­ ben 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 befindlichen Ab­ schnitte der Kammer 1, welche oberhalb der äquatoria­ len Ebene H liegen, umströmt. Somit passiert die Flüs­ sigkeit nicht die Schichten des sinkenden Schüttgutes, ruft keine Klassierung desselben hervor und leistet kei­ nen Widerstand gegen das sich zur Austragbaugruppe 4 verschiebende Schüttgut. Dies gewährleistet die Stabili­ tät des hydraulischen Gemisches hinsichtlich Dichte.

Bei der Beschickung der einen Kammer 1 (Fig. 6) wird die andere 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 ent­ leerenden Kammer 1 sind der Schieber 18 und das Rückschlagventil 15 geschlossen und der Schieber 21 und das Rückschlagventil 27 geöffnet. Wenn die eine Kammer 1 beschickt und die andere vollständig geleert ist wird vor der Umschaltung der Schieber 18, 21 der Schieber 24 der Wasserumlaufleitung 23 geöffnet, und nach der Umschaltung der Schieber 18, 21 wird der Schieber 24 geschlossen.

Claims (6)

1. Einrichtung zur hydraulischen Förderung von Schüttgütern, umfassend

• 1. - eine Kammer (1) toroidaler Form, die eine meridionale und eine äquatoriale Ebene (H) aufweist,
• 2. - mit Stutzen (2, 3) zum Eintragen von Schütt­ gut und zum Ablassen der zur hydraulischen Förderung benutzten Flüssigkeit, welche Stut­ zen sich auf der einen Seite der meridionalen Ebene der Kammer (1) toroidaler Form befin­ den,
• 3. - und mit einer Baugruppe zum Austrag des hydraulischen Gemisches, die sich auf der an­ deren Seite der meridionalen Ebene befindet dadurch gekennzeichnet, daß
• 4. - die äquatoriale Ebene (H) der Kammer (1) toroidaler Form unter 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 Zustand der Sättigung mit der zur hydraulischen Förderung benutzten Flüssigkeit bedeutet.

2. Einrichtung zur hydraulischen Förderung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Win­ kel (α) der Neigung der äquatorialen Ebene (H) der Kammer (1) toroidaler Form zur horizontalen Ebe­ ne (G) in den Grenzen
40° ≦ α ≦ 45°
liegt.

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

• 1. - die Kammer (1) toroidaler Form mit einer im oberen Teil derselben angeordneten Trenn­ wand (7) versehen ist, die im wesentlichen in der äquatorialen Ebene (H) liegt und
• 2. - zwei untereinander befindliche Hohlräume (8, 9) bildet,
• 3. - wobei der untere Hohlraum (8) mit dem Stutzen (2) zum Eintrag von Schüttgut in Ver­ bindung steht,
• 4. - während der obere Hohlraum (9) mit dem Stutzen (3) zum Ablassen der Flüssigkeit ver­ bunden ist.

4. Einrichtung zur hydraulischen Förderung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeich­ net, daß sie eine Formierungsvorrichtung (10) für den Schüttgutstrom und/oder eine Formierungs­ vorrichtung (11) für den Strom der abzulassenden Flüssigkeit umfaßt, welche Vorrichtungen vorzugs­ weise in entsprechenden Hohlräumen (8, 9) unter­ gebracht sind.

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

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

6. Einrichtung zur hydraulischen Förderung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Ausführung der Formierungsvorrichtungen (10, 11) für den Schüttgutstrom bzw. den Strom der abzu­ lassenden Flüssigkeit in Form einer Gruppe von Platten (12, 13) diese Platten (12, 13) im wesentli­ chen unter einem gleichen spitzen Winkel (β) in bezug auf die Trennwand (7) liegen.