DE69400823T2

DE69400823T2 - Entladesystem für fliessfähiges gut

Info

Publication number: DE69400823T2
Application number: DE69400823T
Authority: DE
Inventors: Paulus Raas
Original assignee: Shell Internationale Research Maatschappij BV
Current assignee: Shell Internationale Research Maatschappij BV
Priority date: 1993-04-07
Filing date: 1994-04-06
Publication date: 1997-05-07
Anticipated expiration: 2014-04-07
Also published as: AU674229B2; EP0691927A1; CN1120830A; WO1994022746A1; ES2094057T3; BR9406207A; JPH08508227A; CA2160004A1; EP0691927B1; DE69400823D1; AU6566294A; KR960701790A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Entlade- System für fließfähiges Gut zur Regelung des Entladens von fließfähigem Gut, wie beispielsweise Pellets, viskosen Gütern, wie beispielsweise Schlämmen, Feststoffen, Pulvern oder Teilchen u.ä., aus einer vorratseinrichtung, wie beispielsweise einem Bunker, Trichter, Reaktor, Impragnierbehälter u.ä. Gut, wie beispielsweise pulver- oder teilchenförmiges Gut u.ä., wird häufig als Massengut in einer Vorratseinrichtung, wie beispielsweise einem Bunker u.ä., untergebracht, aus der es von Zeit zu Zeit entladen werden muß.
Bekannte Bunker oder Trichter zum Entladen von rieselfähigen Gütern, wie beispielsweise teilchen- oder pulverförmigen Gütern, sind an ihrem Auslaß mit vertikal anhebbaren Kegeln ausgestattet.
Derartige anhebbare Kegel öffnen durch vertikales Anheben des Kegels gegen den Druck des zu entladenden fließfähigen Gutes auf den Kegel.
Solche bekannten Anordnungen haben jedoch mehrere Nachteile
So ist beispielsweise ein Öffnen im Falle großer Behälter oder vollständig gefüllter Behälter nicht immer möglich.
Außerdem eignen sich solche Anordnungen zwar für das Entladen rieselfähiger Güter, bereiten jedoch im Hinblick auf das Entladen kohäsiver oder zusammenbackender Güter ernste Probleme, die auf Brückenbildung, Zusammenbacken und Festsetzen der Teilchen zurückzuführen sind. In einem solchen Fall kann durch das Anheben und durch Vibrationen des Kegels ein weiteres Verdichten und Zusammenbacken der Feststoffe verursacht und die Fließaktivierung dadurch noch verschlechtert werden.
Es ist daher ein Ziel der vorliegenden Erfindung, ein einfaches Bunkerentladesystem bereitzustellen, das insbesondere zum Entladen kohäsiver, zusammenbackender, brückenbildender oder rieselfähiger Feststoffgüter für alle Arten von Teilchengrößen geeignet ist.
Es ist ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung, ein einfaches Bunkerentladesystem bereitzustellen, das zum Entladen im Falle großer Behälter oder vollständig gefüllter Behälter geeignet ist.
Die vorliegende Erfindung stellt daher ein Entladesystem für fließfähiges Gut für einen Bunker bereit, der an seinem Auslaß mit einem Auslaßelement und einem unterhalb des Elements angeordneten Sitz ausgestattet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Sitz aus einer ersten (geschlossenen) Position, in der zwischen dem Sitz und dem Element kein Entladespalt besteht, in eine zweite (offene) Position bewegbar ist, wodurch zwischen dem Sitz und dem Element ohne Anheben des Elements ein Entladespalt entsteht, und umgekehrt; und weiterhin Mittel zum Bewegen des Sitzes in der gewünschten Richtung umfaßt.
Das Auslaßelement ist vorteilhafterweise (vertikal) anhebbar und weist z.B. eine kegelige oder pyramidale Form auf.
Die vorliegende Erfindung wird nunmehr beispielhaft unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen ausführlicher beschrieben; dabei sind:
Fig. 1 eine schematische Längsschnittansicht einer vorteilhaften Ausführungsförm der vorliegenden Erfindung; und
Fig. 2 eine schematische Längsschnittansicht einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
Fig. 3a eine schematische Längsschnittansicht einer noch weiteren vorteilhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; und
Fig. 3b eine Draufsicht der Ausführungsform von Fig. 3a.
Der Begriff "Bunker" ist hier nicht einschränkend zu verstehen, sondern schließt z.B. auch Trichter, Silos, Container, Vorratsbunker oder Verfahrensbehälter für Feststoffe ein, wie beispielsweise Reaktoren, Imprägnier- oder Waschbehälter u.ä.
Solche Bunker usw. können z.B. eine kegelige, zylindrische, pyramidale, prismatische oder kugelige Form aufweisen.
In Fig. 1, auf die nunmehr Bezug genommen wird, ist ein Entladesystem für fließfähiges Gut mit einem (umgekehrten) kegeligen Sitz dargestellt. Die Abbildung zeigt den unteren Teil einer Bunkerwand 1 mit einem kegeligen Sitz. In dem Boden des Bunkers ist ein Auslaßelement, z.B. in Form eines kegelig oder pyramidal ausgebildeten Körpers, auf irgendeine geeignete Weise vorgesehen. In Fig. 1 wird ein anhebbarer Kegel 2 als Auslaßelement verwendet.
Der Kegel 2 kann durch irgendein geeignetes Kegelbetätigungsmittel 3, z.B. einen Pneumatikzylinder mit einer Doppelkolbenstange, aus einer ersten (unteren) Position 2a zu einer zweiten (angehobenen) Position 2b und umgekehrt aufwärts- und abwärtsbewegt sowie durch einen geeigneten Kegelvibrator 5 mit jeder geeigneten Frequenz in Vibrationen versetzt werden. Der Bunker 1 ist mit einem unterhalb des Kegels angeordneten bewegbaren Sitz 4 ausgestattet. Der Sitz kann durch irgendein geeignetes Sitzbetätigungsmittel 6 aus einer ersten (oberen) Position (4a) zu einer zweiten (unteren) Position (4b) und umgekehrt aufwärtsund abwärtsbewegt werden.
Die Form der Bodenkante des Kegels 2 muß so ausgebildet sein, daß sie in der unteren Position (2a) des Kegels der Form des Sitzes 4 in der oberen Position (4a) so entspricht, daß kein Spalt besteht. In der unteren Position (2a) des Kegels und der oberen Position (4a) des Sitzes wird der Kegel somit mit seiner unteren Kante an den Sitz gepreßt. In dieser Situation besteht zwischen Sitz und Kegel kein Spalt. Die Bezugsziffer 7 bezeichnet einen Stützrahmen zur Abstützung des Kegelbetätigungsmittels, und die Bezugsziffer 8 bezeichnet den Entladekegel des Bunkers.
Der Sitz kann jede geeignete Form aufweisen, z.B. eine pyramidale, kegelige, kugelige, flache oder torische Form. Der Sitz kann aus einem einzelnen Teil sowie aus mehr als einem Einzelteil oder aus sich gemeinsam bewegenden Teilen, z.B. aus Bewegungsklappen, die im Zusammenhang mit den Fig. 3a, 3b nachstehend ausführlicher beschrieben werden, bestehen.
In der Praxis dient ein Mechanismus dazu, eine Drehbewegung des anhebbaren Kegels 2 und des bewegbaren Sitzes 4 zu verhindern (aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht dargestellt).
Steuermechanismen zur Positionierung des Kegels 2 in Positionen zwischen der oberen (2b) und der unteren (2a) Position sind nützlich (aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht dargestellt).
Steuermechanismen zur Positionierung des Sitzes 4 in Positionen zwischen der oberen (4a) und der unteren (4b) Position sind nützlich (aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht dargestellt).
Außerdem kann ein geeigneter Mechanismus dazu dienen, den Sitz 4 in seiner geschlossenen Position zu verriegeln, um ein schwerkraftbedingtes Öffnen zu verhindern, wenn die Energie zum Anheben des Sitzes ausfallen sollte (aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht dargestellt).
Darüber hinaus ist ein unterhalb des Sitzes angeordneter Niveausensor, z.B. ein kapazitiver Niveausensor, nützlich, um eine Überbefüllung des Raumes unterhalb des Sitzes zu verhindern (aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht dargestellt).
In Fig. 2 ist ein Entladesystem für fließfähiges Gut mit einem torischen Sitz 4' mit einer ersten (oberen) Position (4'a) und einer zweiten (unteren) Position (4'b) dargestellt. Die gleichen Bezugsziffern wie in Fig. 1 bezeichnen die gleichen Elemente des Systems.
In Fig. 3a ist ein Entladesystem für fließfähiges Gut mit einem klappenförmigen Sitz 4" dargestellt, in der ebenfalls die gleichen Bezugsziffern wie in den Fig. 1 und 2 die gleichen Elemente des Systems bezeichnen. In dieser vorteilhaften Ausführungsform weist der Sitz mehrere Seiten, insbesondere 4 Seiten, auf und umfaßt sich gemeinsam bewegende Teile.
Außerdem sind die Sitzklappen 4" auf irgendeine geeignete Weise mit einer Scharnierreihe 9 verbunden. Ein Stangenmechanismus mit Endlagensperre, der mit einer Antriebswelle 10 ausgestattet ist, ist dargestellt, wobei der Mechanismus und die Klappe in geöffneter bzw. geschlossener Position (4"b, 4"a) dargestellt sind. Es versteht sich, daß jeder geeignete Mechanismus für die Bewegung der Sitzklappen verwendet werden kann.
Fig. 3b zeigt eine Draufsicht des klappenförmigen Sitzes von Fig. 3a.
Die Scharnierreihen 9 und die Antriebswellen 10 sind dargestellt.
Die Bezugsziffer 6a bezeichnet ein Sitzklappenbetätigungsmittel und die Bezugsziffer 11 irgendeinen geeigneten Kupplungsmechanismus, wie beispielsweise (Winkel-)Getriebe, für die Verbindung der Antriebswellen 10.
Jede der Seiten hängt an einer Scharnierreihe und wird von Stangenmechanismen mit Endlagenverriegelung bewegt.
Vorteilhafterweise wird ein gemeinsamer Antrieb mit einem Pneumatikbetätigungsorgan vorgesehen. Es ist vorteilhafter, das Öffnen des Sitzes mit einem einstellbaren Anschlag in dem Betätigungsorgan einzustellen.
Das System nach vorliegender Erfindung arbeitet wie folgt:
Bei Bedarf an fließfähigem Gut wird der bewegbare Sitz geöffnet, und Feststoffe können durch den Spalt zwischen dem Auslaßelement und dem abgesenkten Sitz nach unten fließen. Das Auslaßelement kann bei Bedarf in Vibrationen versetzt werden, um den Fließvorgang zu aktivieren und gleichmäßig zu gestalten. Wenn durch Brückenbildung oder Zusammenbacken kein Fließen erfolgt, kann das Auslaßelement angehoben und/oder in Vibrationen versetzt werden, um die Brückenbildung zu unterbrechen. Die Vibration kann mit hohen Frequenzen oder mit einer niedrigen Frequenz durch wiederholte Aufwärts- und Abwärtsbewegung des Auslaßelements durchgeführt werden. Durch Vibrationen mit hohen Frequenzen kann ein sehr konstantes Fließen des Gutes während des Entladens erzielt werden.
Dadurch erfolgt das Fließen weitgehend unabhängig von der Teilchengröße und der Innenreibung. Ein Fließen des Gutes mit sehr niedrigem Durchsatz kann durch intermittierende Vibration des Auslaßelements erzielt werden. Durch Wahl von kurzen Vibrationszeitabschnitten mit aufeinanderfolgenden Pausen kann ein ziemlich kontinuierliches Fließen erreicht werden. Während der Vibrationszeitabschnitte können außerhalb des Bereichs mit instabilem bzw. keinem Fließvorgang relativ hohe Fließmengen eingestellt werden. Auf diese Weise sind keine sehr hohen Anhebekräfte erforderlich, und ein Fließen entagglomerierter Feststoffe ist immer möglich.
Sobald das fließfähige Gut aktiviert ist, kann das Auslaßelement wieder abgesenkt werden, und ein normales Entladen kann stattfinden.
Wenn der Niveausensor unterhalb des Sitzes aktiviert ist, kann der Sitz geschlossen oder angehoben werden, um das Fließen zu stoppen oder zu reduzieren, damit eine Überbefüllung unterhalb des Sitzes vermieden wird.
Für den Fachmann auf diesem Gebiet ergibt sich aus der vorstehenden Beschreibung, daß die vorliegende Erfindung verschiedene Modifikationen zuläßt. Es ist beabsichtigt, daß derartige Modifikationen in den Geltungsbereich der beiliegenden Ansprüche fallen.

Claims

1. Entladesystem für fließfähiges Gut für einen Bunker, der an seiner Entladeöffnung (8) mit einem separaten Auslaßelement (2) und einem unterhalb des Elements (2) angeordneten Sitz (4, 4', 4") ausgestattet ist, wobei das Auslaßelement (2) und der Sitz (4, 4', 4") innerhalb der Entladeöffnung (8) montiert sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Sitz (4, 4', 4") aus einer ersten, geschlossenen Position (4a, 4'a, 4"a), in der zwischen dem Sitz (4, 4', 4") und dem Element (2) kein Entladespalt besteht, in eine zweite, offene Position (4b, 4'b, 4"b) bewegbar ist, wodurch zwischen dem Sitz (4, 4', 4") und dem Element (2) ohne Anheben des Elements (2) ein Entladespalt entsteht, und umgekehrt; und weiterhin Mittel (6, 6a) zum Bewegen des Sitzes (4, 4', 4") in der gewünschten Richtung umfaßt.

2. System nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein Mittel (5), mit dem das Auslaßelement (2) in Vibrationen versetzt werden kann.

3. System nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Auslaßelement (2) vertikal anhebbar ist.

4. System nach einem der Ansprüche 1 - 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Sitz (4, 4') aus einem einzelnen bewegbaren Teil besteht.

5. System nach einem der Ansprüche 1 - 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Sitz (4") aus mehr als einem bewegbaren Teil besteht.

6. System nach einem der Ansprüche 1 - 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Sitz (4, 4', 4") eine pyramidale oder kegelige oder kugelige oder flache oder torische Form aufweist.

7. System nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Sitz (4") mehrere Seiten und insbesondere 4 Seiten besitzt.

8. System nach einem der Ansprüche 3 - 7, gekennzeichnet durch Mittel zur Verhinderung einer Drehbewegung des anhebbaren Elements (2) und des Sitzes (4).

9. System nach einem der Ansprüche 3 - 8, gekennzeichnet durch ein Mittel (3) zum Bewegen des anhebbaren Elements (2) in der gewünschten Richtung.

10. System nach Anspruch 9, gekennzeichnet durch Steuermittel zur Positionierung des anhebbaren Elements (2) in Positionen zwischen einer ersten, oberen (2b) und einer zweiten, unteren (2a) Position.

11. System nach einem der Ansprüche 1 - 10, gekennzeichnet durch Steuermittel zur Positionierung des Sitzes (4, 4', 4") in Positionen zwischen der ersten, geschlossenen (4a, 4'a, 4"a) und der zweiten, offenen Position (4b, 4'b, 4"b).

12. System nach einem der Ansprüche 1 - 11, gekennzeichnet durch Mittel zur Verriegelung des Sitzes (4, 4', 4") in seiner geschlossenen Position.

13. System nach einem der Ansprüche 1 - 12, gekennzeichnet durch einen Niveausensor unterhalb des Sitzes (4, 4', 4").

14. System nach Anspruch 5 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß jedes der bewegbaren Teile (4") an einer Scharnierreihe (9) hängt.

15. System nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß jedes der bewegbaren Teile (4") durch einen Stangenmechanismus mit Endlagenverriegelung bewegt wird.

16. System nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Stangen durch Antriebswellen (10) angetrieben werden.

17. System nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebswellen (10) über Getriebe (11) miteinander verbunden sind.

18. System nach einem der Ansprüche 14 - 17, gekennzeichnet durch einen gemeinsamen Antrieb mit einem Pneumatikbetätigungsorgan.

19. System nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnung des Sitzes (4, 4', 4") mit einem einstellbaren Anschlag in dem Betätigungsorgan (6) eingestellt wird.

20. System nach einem der Ansprüche 1 - 19, dadurch gekennzeichnet, daß das Auslaßelement (2) eine kegelige oder pyramidale Form aufweist.