Hintergrund der Erfindung
1. Feld der Erfindung:
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Die Erfindung betrifft allgemein eine in einer Zwischenstufe
arbeitende Trennvorrichtung zum Übertragen von Polymer-Krümeln,
wie etwa heißen Gummikrümeln, aus einem heißen, feuchten ersten
Luftstrom einer ersten Stufe zu einem kühlen, trockenen
Luftstrom einer zweiten Stufe.
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Ein typischer Entwässerungs- und Trocknungsprozeß für
Gummikrümel beinhaltet die Verwendung eines Extruders, der ein
pneumatisches Transportsystem beliefert. Die Gummiteilchen werden in dem
Transportsystem gekühlt und werden dann weitertransportiert zu
und abgegeben an einen geschlossenen Vibrationsförderer oder
Fließbettförderer. Die Gummiteilchen werden in dem
Vibrationsförderer oder Fließbettförderer weiter abgekühlt auf die
Temperaturanforderungen beim Ballenpressen oder Abpacken, wobei sie
danach über eine Folge von offenen Vibrationsförderern zu einem
Ballenpreß- oder Abpackbereich transportiert werden.
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Das Niveau, auf das die Gummikrümel in dem pneuinatischen
Förderersystem abgekühlt werden können, ist durch die
Sättigungstemperatur des Luft- und Dampfgemisches in dem pneumatischen
Förderersystem begrenzt. Das Absenken der Lufttemperatur unter die
Sättigungstemperatur der feuchten heißen Luft in dem
pneumatischen Förderersystem, um zusätzliche Kühlung der Gummikrümel zu
erreichen, führt dazu, daß das Produkt durch das sich bildende
freie Wasser unerwünscht feucht wird. Mithin ist es notwendig,
die Gummikrümel in den geschlossenen Vibrationsförderer oder
Fließbettförderer zum weiteren Abkühlen, wie zuvor bemerkt, zu
lenken.
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Die in existierenden pneumatischen Förderersystemen bestehenden
Beschränkungen hinsichtlich der Kühlung zusammen mit den
besonderen Eigenschaften von Gummikrümeln verursachen problematische
Unzulänglichkeiten, die in Bedenken hinsichtlich der
Leistungsfähigkeit des Systems und der Qualität gipfeln. Weil die in den
geschlossenen Vibrationsförderer eintretenden Gummiteilchen noch
heiß sind, agglomerieren die Teilchen, wodurch Verschmutzungen
der stromabwärts des pneumatischen Förderers liegenden
Anlagenkomponenten verursacht werden. Ferner neigt das heiße, die
Verschmutzungen verursachende Gummi dazu, abgetragen zu werden oder
abzubrechen, was zu einer Verschmutzung des Produkts führt.
Ferner verursachen die Gummiagglomerationen Unregelmäßigkeiten
bei der Gewichtskontrolle in dem Ballenpreß- oder Abpackbereich.
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Daher besteht der Bedarf für ein Verfahren, das die Abkühlung
der getrockneten Gummikrümel in einem
Elastomerpolymer-Trocknungs- und Kühlungssystem auf niedrigere Temperaturen als die
gegenwärtig mit herkömmlichen Systemen erreichbaren erlaubt,
bevor die Gummikrümel den Förderer-, Ballenpreß- oder
Abpackstationen zugeführt werden. Die parallel anhängige gleichzeitig
mit der vorliegenden Anmeldung eingereichte Patentanmeldung der
Anmelderin schafft ein Verfahren, das die letztere Aufgabe
realisiert, indem ein Verfahren geschaffen wird, in dem Gummikrümel
aus einem wassergesättigten heißen Luftstrom eines ersten
pneumatischen Förderers zu einem kühlen, trocknen Luftstrom eines
zweiten pneumatischen Förderers transportiert werden. Sobald die
Gummiteilchen in die kühle, trockne Luft in dem zweiten
pneumatischen Förderer eingeführt werden, sind die Teilchen
zusätzlicher Kühlung über diejenige hinaus ausgesetzt, die in dem ersten
pneumatischen Förderer erreichbar ist. Tatsächlich können
Gummiteilchen in dem zweiten pneumatischen Förderer in einem solchen
Maße gekühlt werden, daß der geschlossene Vibrationsförderer
oder Fließbettförderer vollständig weggelassen werden kann.
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Die Erfindung ist gerichtet auf eine
Zwischenstufen-Trennvorrichtung zur Aufnahme von Polymer-Krümeln aus einem
pneumatischen
Förderer einer ersten Stufe mit einem feuchten, heißen
Luftstrom der ersten Stufe und zum Übertragen der Polymer-Krümel
aus dem feuchten, heißen Luftstrom der ersten Stufe zu einem
trocknen, kühlen Luftstrom einer zweiten Stufe eines
pneumatischen Förderer der zweiten Stufe, welche Trennvorrichtung ein
vertikal aus gerichtetes Grundkörperteil mit einem oberen Ende
und einem unteren Ende, welches Grundkörperteil eine
eingeschlossene Trennkammer bildet, wobei die Trennkammer einem
positiven Druck ausgesetzt ist, einen in dem unteren Ende vorgesehen
tangentialen Einlaß, welcher Einlaß dazu ausgelegt ist, die
Polymer-Krümel und die feuchte, heiße Luft von dem pneumatischen
Förderer der ersten Stufe in die Trennkaimner zu lenken, wobei
die Polymer-Krümel dazu geeignet sind, von der feuchten, heißen
Luft der ersten Stufe in der Trennkammer abgetrennt zu werden,
einen Feststoffauslaß am unteren Ende des Grundkörperteils,
durch den abgetrennte Polymer-Krümel abgegeben werden können,
Entlüftungsmittel aufweist, welche am oberen Ende des
Grundkörperteils zum Entlüften der feuchten, heißen Luft der ersten
Stufe aus der Trennkammer vorgesehen sind, dadurch
gekennzeichnet, daß ein kegelförmiges Übergangsstück das untere Ende des
Grundkörperteils umgibt, wobei das Übergangsstück an dem
Grundkörperteil befestigt ist und in Abstand zu dem unteren Ende so
angeordnet ist, um eine ringförmige Öffnung zwischen dem unteren
Ende und dem Übergangsstück zu bilden, daß das Übergangsstück
dazu ausgelegt ist, um in bezug auf das untere Ende angehoben
oder abgesenkt zu werden, um so die Größe der ringförmigen
Öffnung zu variieren, daß ein Lufteinlaß der zweiten Stufe in dem
Übergangsstück in Verbindung mit der ringförmigen Öffnung
vorgesehen ist, wobei der Lufteinlaß der zweiten Stufe dazu
ausgestaltet ist, mit einer Quelle für trockne, kühle Luft zu
kommunizieren, und der Lufteinlaß der zweiten Stufe dazu ausgelegt
ist, die trockne, kühle Luft der zweiten Stufe in die
ringförmige Öffnung einzuführen, daß die ringförmige Öffnung dazu
ausgestaltet ist, die trockne, kühle Luft der zweiten Stufe
gleichmäßig in dem Übergangsstück zu verteilen, daß die trockne, kühle
Luft der zweiten Stufe dazu angepaßt ist, um die abgetrennten
Polymer-Krümel aufzunehmen, die durch den Feststoffauslaß
ausgegeben werden, daß das Übergangsstück dazu ausgelegt ist, die
abgetrennten Polymer-Krümel in dem trocknen, kühlen Luftstrom
der zweiten Stufe zu dem pneumatischen Förderer der zweiten
Stufe zu lenken. Die Erfindung löst die vorgenannte Aufgabe
während sie Agglomerationen und Verstopfungen der Gummikrümel in
der in der Zwischenstufe arbeitenden Trennvorrichtung verh
indert.
2. Beschreibung von vorveröffentlichten Informationen:
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Es ist bekannt, Teilchen aus einem Luftstrom abzutrennen.
Beispielsweise US Patent Nr. 4 599 016, erteilt am 8. Juli 1986 für
Medemblik, ist auf eine Zyklon-Vorrichtung zum Trennen von
granularem Material aus einem Luftstrom gerichtet.
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In ähnlicher Weise beschreibt das belgische Patent Nr. 484186
eine Vorrichtung zum Entfernen von Puder aus Luft oder Gas,
welche Vorrichtung einen Zyklon aufweist, der dazu ausgelegt
ist, unterhalb des Punktes, an dem das gereinigte Fluid
entnommen wird, eine steuerbare Luftzufuhr oder Gaszufuhr aufzunehmen,
um so steuerbar in dem Fluid suspendierte Teilchen auszuwählen.
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Es ist auch bekannt, Druck auf ein Produkt auszuüben durch
entgegenströmendes Reaktions- oder Kühlgas. Beispielhaft für diese
Lehre ist US Patent Nr. 4 441 261, erteilt am 10. April 1984 für
Beckmann. Beckmann beschreibt eine Kühlvorrichtung, in die
rotglühender Koks eingführt wird und in der zwei Kühlgasströme am
oberen Ende der Vorrichtung durch Gasverteiler nahe des unteren
Endes zusammengeführt werden und in eine Richtung
entgegengesetzt zu der des fließenden Koksmaterials gelenkt werden.
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In ähnlicher Weise lehrt US Patent Nr. 4 365 057, erteilt für
Saito et al. am 21. Dezember 1982, eine Trockenmaschine, der an
ihrern unteren Ende Stickstoffgas zugeführt wird, das in der
Maschine im Gegenstrom zu einem herabströmenden
Kohlenwasserstoffmedium aufsteigt.
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US Patent Nr. 4 231 991, erteilt für Muller am 4. November 1980,
zeigt eine Kristallisierungsvorrichtung, der ein granulares,
amorphes Material zugeführt wird. Das Material fällt durch die
Schwerkraft im Gegenstrom zu einem heißen Gas herunter, das der
Vorrichtung im unteren Bereich zugeführt wird.
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US Patent Nr. 4 189 299, erteilt am 19. Februar 1980 an Bourne,
beschreibt einen Kühlturm zur Aufnahme von heißem Kalk. Nahe
seines Bodens wird kühle Luft in den Kühlturm eingesogen, strömt
nach oben durch den herabfallenden Kalk und wird in
Staubabscheider nahe der Spitze des Turms abgezogen.
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US Patent Nr. 4 076 493 mit Datum vom 28. Februar 1978, Gardner,
zeigt eine aufrechtstehende Hülle, die dazu ausgelegt ist,
gesintertes Feststoffmaterial, welches zu kühlen ist, aufzunehmen,
und zeigt Luftverteilermittel, die im unteren Bereich der Hülle
angeordnet sind, um Kühlluft in das Material abzugeben.
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US Patent Nr. 3 629 951, erteilt für Davis et al. am 28.
Dezember 1971, ist auf einen Rieselturm gerichtet, in dem eine
Leitung für heiße Luft durch einen Speicherrauin führt, der am
unteren Ende des Turms liegt, um heiße Luft in den Turm zu
verteilen.
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US Patent Nr. 3 265 775, erteilt am 9. August 1966 für
Friedrich, beschreibt eine Standrohr- und Trichter-Vorrichtung mit
einer unteren Einlaßleitung zur Zugabe von Behandlungsgas zum
Aufwärtsfließen in dem Standrohr.
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Eine Kontaktgasreaktionseinrichtung ist in US Patent Nr. 2 458
357 gezeigt, das am 19. Februar 1944 für Evans erteilt wurde.
Evans beschreibt einen Regenerationsbehälter, welcher ein
Kontaktmaterial
einschließt und dem kalte Luft sowohl zum
Aufwärtsals auch zum Abwärtsfluß innerhalb des Behälters zugeführt wird.
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US Patent Nr. 2 436 355, erteilt am 17. Februar 1948 für Cadot
et al., ist auf eine Rieseltrockenkammer gerichtet, in die heiße
Luft eingesogen wird. Außerdem wird zur Unterstützung kalte Luft
durch ringförmige Öffnungen an der Spitze und am Boden in die
Kammer gedrückt.
Zusammenfassung der Erfindung
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Die Erfindung betrifft eine in einer Zwischenstufe arbeitende
Trennvorrichtung zum Trennen von heißen Gummikrümeln aus einem
feuchten, heißen Luftstrom erster Stufe und zum Übertragen der
abgetrennten heißen Gummikrümel zu einem kühlen, trocknen
Luftstrom zweiter Stufe, ohne daß die zugehörigen Gerätschaften
verschmutzt werden und ohne daß das Gummikrümelprodukt
verschmutzt oder verschlechtert wird.
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Die Zwischenstufen-Trennvorrichtung enthält ein Grundkörperteil
mit einem tangentialen Einlaß an seinem oberen Ende zum
Aufnehmen eines Gemisches aus heißen Gummikrümeln und heißer, feuchter
Luft einer ersten Stufe aus einem pneumatischen Förderer der
ersten Stufe. Das Grundkörperteil bildet eine Trennkammer, in
der die heißen Gummikrümel zentrifugieren und von dem Luftstrom
erster Stufe getrennt werden. Das untere Ende des Körperteils
bildet einen Feststoffauslaß, um den herum ein Übergangsstück in
beabstandeter Beziehung so angebracht ist, daß eine ringförmige
Öffnung gebildet wird. Kühle, trockne Luft zweiter Stufe wird
durch einen Lufteinlaß zweiter Stufe eingeführt, der in dem
Übergangsstück kommunizierend mit der ringförmigen Öffnung
vorgesehen ist, um so die abgetrennten heißen Gummikrümel auf
zunehmen, die aus dem Feststoffauslaß austreten, um die Gummikrümel
in dem Luftstrom zweiter Stufe zu einem pneumatischen Förderer
der zweiten Stufe zu übertragen. Die Luft der ersten Stufe ist
dazu geeignet, aus der Zwischenstufen-Trennvorrichtung
abgeblasen
zu werden. Die Zwischenstufen-Trennvorrichtung ist dazu
geeignet, mit einer Ummantelung zur Kühlung versehen zu werden.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
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Figur 1 ist eine schematische Darstellung der Zwischenstufen-
Trennvorrichtung wie sie in einem Zweistufen-Kühlprozeß
für Gummikrümel verwendet wird;
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Figur 2 ist eine Aufsicht auf die
Zwischenstufen-Trennvorrichtung;
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Figur 3 ist eine Vorderansicht im Schnitt einer bevorzugten
Ausführungsform der Zwischenstufen-Trennvorrichtung und
des Übergangsstücks;
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Figur 4 ist eine Kombination einer Teilaufsicht von oben und
einer Schnittansicht von oben der
Zwischenstufen-Trennvorrichtung, entlang der Linie 4-4 aus Figur 3;
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Figur 5 ist eine Aufsicht von oben der
Zwischenstufen-Trennvorrichtung entlang der Linie 5-5 aus Figur 3; und
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Figur 6 ist eine Aufsicht von oben des Übergangsstücks entlang
der Linie 6-6 aus Figur 3.
Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform
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Die Zwischenstufen-Trennvorrichtung der vorliegenden Erfindung
ist geeignet, in Verbindung mit einem Zweistufenprozeß zum
Kühlen von Gummikrümeln verwendet zu werden. Die Entwässerungs- und
Trocknungsvorgänge für Gummikrümel enthalten typischerweise die
Schritte, Gummischlamm aus einer Lösungsmittelwaschstation über
ein Entwässerungssieb, zu einer Entwässerungsschraubenpresse und
dann zu einem Trockenextruder zu leiten. Bei der Ausgabe aus dem
Trockenextruder verdampft in dem Gummi enthaltenes Wasser, und
der Wasserdampf wird in einem Drehschneider mit Luft vermischt,
der am Auslaß des Trockenextruders installiert ist, um zu
verhindern, daß das Wasser auf den trockenen Krümeln wieder
kondensiert. Der Drehschneider ist eine Einrichtung mit variablen
Schneidwerkzeugen, die die Abgabe der Krümel zu einem
pneumatischen Förderersystem erlaubt. Da das Ausmaß der Kühlung der
Gummikrümel, daß in dem pneumatischen Förderersystem erreichbar
ist, durch die Sättigungstemperatur der darin enthaltenen Luft
begrenzt ist, gibt das pneumatische Fördersystem wiederum in
einen geschlossenen Vibrationsförderer oder Fließbettförderer
ab, üblicherweise durch einen Zyklontrenner. Die Gummikrümel
werden dann in dem Vibrationsförderer oder Fließbettförderer
abgekühlt auf Temperaturen zum Ballenpressen oder Verpacken. Der
Fließbettförderer ist typischerweise so angeordnet, um den
Eintritt der gekühlten Gummikrümel in eine Ballenpreß- oder
Verpackungsstation zu erlauben.
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Wie in der parallel anhängigen Anmeldung der Anmelderin
diskutiert wird, ist die vorhergehende Verfahrensweise durch
bestimmte kritische Nachteile gekennzeichnet, darunter dem Festkleben
der heißen, feinen Gummiteilchen an den Metalloberflächen in dem
Fließbettförderer und der übermäßige Bedarf an Arbeitskraft und
Abschaltzeit, um den letzteren Zustand durch Reinigen der Anlage
zu beheben. Außerdem verklumpen die Gummiteilchen in dem
Vibrations- oder Fließbettförderer, was zu Unregelmäßigkeiten im
Ballengewicht aufgrund von Anhäufungen von Feinteilchen führt.
Unter den weiteren Nachteilen sind die Ansammlung von freiem
Wasser auf Anhäufungen von Feinteilchen, Verlust von Produkt in
der Abblasluft aus dem Fließbettförderer und ungenügende Kühlung
der Krümel in dem pneumatischen Förderer.
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Die vorliegende Erfindung lehrt eine
Zwischenstufen-Trennvorrichtung zur Verwendung in einem geschlossenen
Bearbeitungsprozeß, der sich in effizienter Weise den aufgezählten Nachteilen
zuwendet und sie überwindet. Der Prozeß zieht einen
Drehschneider
in Erwägung, der am Auslaß des Trockenextruders installiert
ist, in den Luft aus einem Gebläse eingeführt wird, um das
Rekondensieren von Dampf an den darin aufgenommenen trockenen
Krümelteilchen zu verhindern. Von dem Schneider werden die
Gummikrümel und die Luft zu einem pneumatischen Förderer einer
erster Stufe übertragen. Die Gummikrümel werden dann pneumatisch
zu der Zwischenstufen-Trennvorrichtung in dem Luftstrom der
ersten Stufe transportiert.
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Das in den Trockenextruder eintretende Grummi enthält im
allgemeinen etwa 5 bis etwa 10 Gew.% an flüchtigen Materialien. Das
Gummi-Wasser-Gemisch wird in dem Extruder durch mechanische
Einwirkung genau stromaufwärts der Extruderdüse aufgeheizt.
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Der plötzliche Druckabfall, der beim Passieren des feuchten
Gummis durch die Extruderdüsenplatte auftritt, verursacht eine
schnelle Verdampfung des in dem Gummi enthaltenen Wassers,
wodurch Wärme von dem Gummi auf das Wasser übertragen wird, um so
eine gewisse Trocknung und Kühlung des Gummis zu erreichen. Das
an der Extruderdüse verdampfte Wasser wird mit der Transportluft
für den pneumatischen Förderer der erster Stufe vermischt.
Weitere Wärme wird von dem Gummi-Wasser-Gemisch in dem
pneumatischen Förderer der ersten Stufe mittels natürlicher
Konvektionskühlung oder zusätzlich durch Verwendung eines Kühlmantels
abgeführt. Zusammen bestimmen diese Kühlmechanismen die Temperatur
der in die Zwischenstufen-Trennvorrichtung eintretenden
Gummikrümel.
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Der Grad, bis zu dem hin das Gummi in dem pneumatischen Förderer
der ersten Stufe gekühlt werden kann, ist begrenzt durch die
Sättigungstemperatur des Luft- und Dampfgemisches und ist
bestimmt durch die Forderung, daß die Austrittslufttemperatur für
den pneumatischen Förderer der ersten Stufe bei etwa 45 bis 60ºC
für etwa 6 bis etwa 10% von von dem Gummi an der Extruderdüse
verdampften Wasser aufrechterhalten wird, um so Sättigung der
Luft und nachfolgende Kondensation aus der Luft auf das Gummi zu
verhindern.
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Der Zweistufenprozeß erlaubt eine weitere Abkühlung der
Gummikrümel über die normalerweise in dem pneumatischen Förderer der
ersten Stufe erreichbare Abkühlung hinaus, in dem die
Gummikrümel aus dem heißen, feuchten Luftstrom erster Stufe des
pneumatischen Förderers der ersten Stufe zu einem kühlen, trockenen
Frischluftstrom zweiter Stufe eines pneumatischen Förderers der
zweiten Stufe mittels der Zwischenstufen-Trennvorrichtung
übertragen werden.
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Die grundlegende Funktionsweise der
Zwischenstufen-Trennvorrichtung, soweit sie die Kühlung von Gummikrümeln betrifft, kann am
besten unter Bezugnahme auf die Figuren 1 und 2 beschrieben
werden. Wie daran zu sehen ist weist die
Zwischenstufen-Trennvorrichtung 12 einen vertikal ausgerichteten Grundkörper auf,
der eine eingeschlossene Trennkammer mit einem oberen Ende und
einem unteren Ende bildet. Ein tangentialer Einlaß 16 der ersten
Stufe ist am oberen Ende vorgesehen, und ein Feststoffauslaß 18
ist am unteren Ende vorgesehen. Ein kegelförmiges Übergangsstück
20 ist um den Umfang des unteren Endes, nahe des
Fesstoffauslaßes und in Abstand dazu angeordnet, um so eine ringförmige
Öffnung 22 zwischen dem Übergangsstück und der Außenfläche des
Feststoffauslaßes zu bilden. Das Übergangsstück ist mit einem
Lufteinlaß 24 der zweiten Stufe versehen. Der Einlaß der ersten
Stufe kommuniziert mit einem pneumatischen Förderer der erster
Stufe, und der Lufteinlaß der zweiten Stufe kommuniziert mit
einer Quelle für kühle, trockene Luft der zweiten Stufe. Das
obere Ende der Zwischenstufen-Trennvorrichtung kommuniziert mit
einem Entlüftungsdurchgang 26, der mit einer Ventileinrichtung
28 versehen ist.
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Die heißen Gummikrüinelteilchen werden, während sie vollständig
in dem feuchten, heißen Luftstrom erster Stufe des pneumatischen
Förderers der ersten Stufe mitgeführt werden, in die
Zwischenstufen-Trennvorrichtung
12 eingeführt. Innerhalb der Trennkammer
der Zwischenstufen-Trennvorrichtung erfahren die Gummiteilchen
eine nach unten gerichtete schraubenförmige Bewegung bei der
Annäherung an den Feststoffauslaß 18, wobei sie darin von der
Luft erster Stufe getrennt werden. Der Lufteinlaß der zweiten
Stufe führt die kühle, trockene Frischluft der zweiten Stufe
ein. Die kühle, trockene Luft tritt in die ringförmige Öffnung
ein, um so die abgetrennten, heißen Gummiteilchen, wenn sie aus
dem Feststoffauslaß der Zwischenstufen-Trennvorrichtung
austreten, aufzunehmen und sie zu dem pneumatischen Förderer der
zweiten Stufe in dem Luftstrom der zweiten Stufe für weitere
Abkühlung gemäß dem oben beschriebenen Vorgang zu tragen.
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Die ringförmige Öffnung ist dergestalt, daß die kühle, trockene
Luft der zweiten Stufe in die rinförmige Öffnung 22 so
eingeführt wird, um darin gleichmäßig verteilt zu werden. Folglich
verhindert die hohe Luftgeschwindigkeit der kühlen, trockenen
Luft der zweiten Stufe entlang der Wände des Zwischenstückes
unerwünschte Verschmutzungen dieser Wände. Außerdem kann das
Festkleben von Gummiteilchen an dem Übergangsstück weiter
dadurch verhindert werden, indem das Übergangsstück mit einem
nichthaftenden Material wie etwa Teflon beschichtet wird.
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Die Zwischenstufen-Trennvorrichtung ist einem geringen positiven
Druck ausgesetzt. Der Druckabfall in dem pneumatischen Förderer
der zweiten Stufe sorgt für einen Rückstaudruck für die
Zwischenstufen-Trennvorrichtung 12, was die feuchte, heiße Luft
der ersten Stufe zum Austreten aus der
Zwischenstufen-Trennvorrichtung über den Entlüftungsdurchgang 26 treibt. Die
Entlüftungsrate kann mittels der Ventileinrichtung 28 so geregelt
werden, um gleich oder geringer zu sein als die Einlaßrate der
Luft der ersten Stufe in der Zwischenstufen-Trennvorrichtung.
Die Zwischenstufen-Trennvorrichtung und das Übergangsstück
sorgen dafür, daß etwa 99% der Gummikrümmel bei einem Auslecken von
nur etwa 10 bis etwa 20% der Luft der ersten Stufe in den
pneumatischen Förderer der zweiten Stufe eintreten. Wenn
ungenügender
Druck zur Verfügung steht, um eine angemessene
Entlüftungsrate für die Luft der ersten Stufe zu erreichen, kann eine
Saugvorrichtung an dem Entlüftungskanal 26 der
Zwischenstufen-Trennvorrichtung vorgesehen werden, um die Entlüftungsrate der Luft
der ersten Stufe zu steuern.
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Die Zwischenstufen-Trennvorrichtung ist durch einen Luftwirbel
gekennzeichnet, wodurch ständig ein Teil der Luft der ersten
Stufe in die Nähe des Feststoffaußlasses in den Bereich fließt,
wo aufgrund niedriger Geschwindigkeiten normalerweise
Verschmutzungen auftreten würden. Weiterhin ist die ringförmige Öffnung
22 besonders dafür ausgestaltet, um die Luft der zweiten Stufe
gleichmäßig um den Umfang des Feststoffauslasses der
Zwischenstufen-Trennvorrichtung bei angemessenen Fördergeschwindigkeiten
zu verteilen.
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Eine bevorzugte Ausführungsform der
Zwischenstufen-Trennvorrichtung und des Übergangsstücks ist in den Figuren 3 bis 6 gezeigt.
Die Zwischenstufen-Trennvorrichtung weist eine vertikal
ausgerichtete, längliche Zentrifugationstrennkammer auf, die durch
ein erstes Grundkörperteil 30 gebildet wird, daß ein
geschlossenes oberes Ende 32 und ein im wesentlichen kegelförmiges,
offenes unteres Ende 34 hat. Das erste Grundkörperteil definiert
eine Trennkammer 35. Das obere Ende des ersten Körperteils ist
mit einem tangentialen Einlaß 36 für Luft der ersten Stufe
versehen, der mit einem pneumatischen Förderer der ersten Stufe
kommuniziert. Das erste Grundkörperteil 30 ist von einem zweiten
äußeren Grundkörperteil 38 umgeben, das sich im wesentlichen von
dem oberen Ende 32 bis zu dem unteren Ende 34 des ersten
Körperteils erstreckt und welches in Abstand zu dem ersten
Grundkörperteil liegt, um so einen Zwischenraum 40 dazwischen zu
schaffen. Das zweite Grundkörperteil 38 bildet einen Mantel um das
erste Grundkörperteil, wobei in den Zwischenraum 40 Kühlmittel
durch Kühlflüssigkeitseinlässe 42 eingeführt werden soll.
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Das offene untere Ende 34 des ersten Grundkörperteils endet in
einem Feststoffauslaß 44. Wie in Figur 3 zu sehen endet das
zweite Grundkörperteil 38 ähnlich an seinem unteren Ende, um so
mit dem Feststoffauslaß 44 zusammenzutreffen. An dem unteren
Ende der Zwischenstufen-Trennvorrichtung ist ein im wesentlichen
kegelförmiges Übergangsstück 46 vorgesehen. In Figur 3 ist zu
sehen, daß das Übergangsstück den Umfang des unteren Endes des
zweiten äußeren Körperteils nahe an den Feststoffauslaß und in
Abstand dazu umgibt. Mithin umfaßt das Übergangsstück das untere
Ende des zweiten äußeren Körperteils, wobei das zweite
Grundkörperteil das untere Ende des ersten Körperteils umgibt. Das
Übergangsstück ist in Abstand in Bezug auf das untere Ende des
zweiten Körperteils angeordnet, um so eine ringförmige Öffnung 48 zu
bilden. Das Übergangsstück ist mit einem Einlaß 50 der zweiten
Stufe versehen, der mit der ringförmigen Öffnung 48 kommuniziert
und der dazu ausgestaltet ist, um einen Luftstrom von kühler,
trockener Luft aus einer geeigneten Quelle aufzunehmen. Das
untere Ende 52 des Übergangsstücks soll mit einem pneumatischen
Förderer der zweiten Stufe kommunizieren.
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Das obere Ende des ersten Grundkörperteils kommuniziert mit
einem Entlüftungskanal 54 und einer Entlüftungsleitung 55, die
mit einem Sichtanschluß 56 versehen ist. Das untere Ende des
Entlüftungskanals ist mit einer auf Abstand zu dem unteren Ende
des Entlüftungskanals liegenden Muffe 58 versehen, um so einen
Zwischenraum 60 zur Aufnahme von Kühlflüssigkeit durch einen
Kühlflüssigkeitseinlaß 62 zu bilden.
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Das Übergangsstück ist auf Abstand zu den unteren Bereichen des
ersten Grundkörperteils und des zweiten, äußeren
Grundkörperteils liegend mittels eines Befestigungsflansches 64 befestigt,
der mit dem Übergangsstück bzw. mit dem unteren Bereich des
zweiten, äußeren Grundkörperteils verbunden ist.
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Abstandshalter sind dazu ausgelegt, zwischen den
Befestigungsflanschen vorgesehen zu werden, um so das Übergangsstück in
Bezug auf das untere Ende des ersten Grundkörperteils und des
zweiten äußeren Grundkörperteils abzusenken, um die Größe der
ringförmigen Öffnung 48 zu erhöhen.
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Die Zwischenstufen-Trennvorrichtung überträgt erfolgreich heiße
Gummiteilchen aus dem Luftstrom der ersten Stufe von dem
pneumatischen Förderer der ersten Stufe zu dem pneumatischen Förderer
der zweiten Stufe mit kühler, trockner Luft, ohne Geräteteile
mit heißem, klebrigem Gummi zu verschmutzen. Wie zuvor bemerkt
werden die in dem heißen, feuchten Luftstrom der ersten Stufe
mitgeführten Gummikrümel zu der Trennkammer der Zwischenstufen-
Trennvorrichtung durch den tangentialen Einlaß zur Trennung der
Gummiteilchen von der heißen Luft geliefert. Kühle, trockne Luft
der zweiten Stufe wird durch den Einlaß der zweiten Stufe in die
ringförmige Öffnung 48 eingeführt, nimmt die abgetrennten
Gummiteilchen bei deren Austritt aus dem Feststoffauslaß auf und
transportiert sie zu dem pneumatischen Förderer der zweiten
Stufe in den kühlen, trocknen Luftstrom der zweiten Stufe. Die
Luft der ersten Stufe wird aus der
Zwischenstufen-Trennvorrichtung durch den Entlüftungsdurchgang abgeleitet. Der Druckabfall
in dem pneumatischen Förderer der zweiten Stufe liefert einen
Rückstaudruck zu der Zwischenstufen-Trennvorrichtung, was die
Luft der ersten Stufe zum Austreten durch die Entlüftung zwingt.
Die Entlüftungsrate mittels eines Ventils so geregelt werden,
daß sie gleich oder geringer als die Einlaßrate für die Luft der
ersten Stufe ist. Wenn der verfügbare Druck ungenügend ist, kann
eine Saugvorrichtung an der Entlüftung vorgesehen werden.
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Der charakteristische Luftwirbel der
Zwischenstufen-Trennvorrichtung stellt sicher, daß ein Teil der Luft der ersten Stufe
fortwährend in der Nähe des Feststoffauslasses in Bewegung ist,
um so Verschmutzungen zu vermeiden. Außerdem ist das
Übergangsstück aufgrund der hohen Luftgeschwindigkeit der Luft der
zweiten Stufe entlang seiner Wände nicht für Verschmutzungen
anfällig. Bei hohen Entlüftungsraten stellt die Verschmutzung ein
potentielles Problem dar, weil die Geschwindigkeit des Gummis an
dem Feststoffauslaß so gering ist, daß heiße Teilchen sehr
leicht an den Zyklonwänden kleben. Dieses Problem soll mittels
des durch die Kühlflüssigkeit geschaffenen Kühleffekts
überwunden werden. Mithin enthält die vorliegende Erfindung keine
bewegten Teile, die verschmutzen, und die Gummiteilchen werden
jederzeit in Bewegung gehalten, um Verschmutzungsmöglichkeiten
zu reduzieren.
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Die Luftstromraten des Förderers der zweiten Stufe müssen
lediglich ausreichend sein, um die Teilchen pneumatisch zu
transportieren. Die Effizienz, mit der die Fluidströme der ersten und
zweiten Stufe getrennt gehalten werden, hängt von den
Fluidstromstärken und der Größe der Anlage ab.