DE69409751T2

DE69409751T2 - Durchflussmengenregelvorrichtung für fliessfähiges Material

Info

Publication number: DE69409751T2
Application number: DE69409751T
Authority: DE
Inventors: Eugene Guilleux
Original assignee: GEC Alsthom Stein Industrie
Current assignee: GE Vernova GmbH
Priority date: 1993-10-25
Filing date: 1994-10-24
Publication date: 1998-09-17
Anticipated expiration: 2014-10-25
Also published as: RU2137174C1; EP0650108A1; CN1111741A; ES2117229T3; FR2711814A1; FI111997B; RU94037961A; FI944964L; CN1076492C; US5540257A; FR2711814B1; ATE165458T1; DE69409751D1; FI944964A0; EP0650108B1

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Durchflußmengenregelvorrichtung für fließfähiges Material und insbesondere auf ein Austrittsventil für fluidisierte Feststoffe aus einem Wirbelbettkessel.
Sie betrifft genauer eine Durchflußmengenregelvorrichtung für fließfähiges Material, die einen eine Bodenwand umfassenden Eintrittsbehälter, der das mit irgendeiner Menge geschüttete Material aufnimmt und es in Übereinstimmung mit einer Füllhöhe enthält, und einen Austrittsbehälter aufweist, der eine Bodenwand umfaßt und das Material in einer durch die Austrittsöffnung geregelten Menge freigibt, wobei diese beiden Behälter durch eine gemeinsame Wand getrennt sind, die einen oberen Rand aufweist.
Gesteuerte mechanische Ventile werden allgemein in Höhe der gemeinsamen Wand verwendet, um eine Regelung der Durchflußmenge auszuführen. Wenn nun die Betriebsbedingungen dieser relativ ungünstigen Ventile, beispielsweise wenn sie erhöhten oder stark veränderlichen thermischen Bedingungen unterworfen sind, treten schnell Abnutzungen auf, die Verschleiß- und Verklemmungsphänomene mit sich bringen.
Die vorliegende Erfindung schlägt eine Durchflußmengenregelvorrichtung vor, die besonders einfach und bei Betriebsbedingungen besonders widerstandsfähig ist. Um dies auszuführen, erstreckt sich erfindungsgemäß die gemeinsame Wand von den Bodenwänden der Behälter weg und hat eine Höhe, die geringer als die Füllhöhe des Eintrittsbehälters ist, und ist über der gemeinsamen Wand eine Einrichtung, Glocke genannt, angeordnet, die beiderseits der gemeinsamen Wand einen ersten und einen zweiten Zwischenbehälter bildet, wobei der erste Zwischenbehälter mit dem Eintrittsbehälter über einen ersten Durchgang in Verbindung steht, der sich entlang dessen Boden erstreckt, wobei der zweite Zwischenbehälter mit dem Austrittsbehälter über einen zweiten Durchgang in Verbindung steht, der sich entlang dessen Boden erstreckt, wobei diese beiden Zwischenbehälter untereinander über einen dritten Durchgang in Verbindung stehen, der sich über der gemeinsamen Wand erstreckt, wo ein Gasdruck aufrechterhalten wird, wobei sie abgesehen von diesen drei Durchgängen geschlossen und mit einer Vorrichtung zur Aufrechterhaltung des Gasdrucks verbunden sind.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform sind die Böden horizontal und die Zwischenbehälter in bezug auf die gemeinsame Wand symmetrisch.
Vorteilhafterweise befindet sich die Austrittsöffnung in derselben Höhe wie der obere Rand der gemeinsamen Wand.
Vorzugsweise weist die Vorrichtung zur Aufrechterhaltung des Gasdrucks eine Vorrichtung zur Gaszufuhr und eine Vorrichtung zum Entweichen von Gas auf, wobei eine dieser Vorrichtungen geregelt wird.
Gemäß einer ersten Variante ist die Vorrichtung zur Gaszufuhr mit der höchsten Ebene der Glockeneinrichtung verbunden.
Gemäß einer zweiten Variante ist die Vorrichtung zur Gaszufuhr mit den Böden beiderseits der gemeinsamen Wand verbunden.
Vorteilhafterweise besteht der dritte Durchgang aus einer Vielzahl von Öffnungen.
Die bevorzugte Anwendung der oben beschriebenen Vorrichtung ist die Ausführung eines Austrittsregelventils für fluidisierte Feststoffe aus einem Wirbelbettkessel.
Die Funktionen und Vorteile dieser verschiedenen Merkmale zeigen sich bei der Lektüre der nachfolgenden Beschreibung, die mit einer Figur verdeutlicht wird, die nur eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung darstellt.
Fig. 1 stellt eine Perspektivansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung dar.
Fig. 2 stellt eine Schnittansicht entlang II-II derselben Vorrichtung dar.
Die erfindungsgemäße Durchflußmengenregelvorrichtung für fließfähiges Material weist einen eine horizontale Bodenwand 2 umfassenden Eintrittsbehälter 1 für das Material, der das mit irgendeiner Menge geschüttete Material aufnimmt und in Übereinstimmung mit einer Füllhöhe 3 enthält, und einen Austrittsbehälter 4 auf, der eine horizontale Bodenwand 5 umfaßt und das Material mit einer durch eine Austrittsöffnung 6 geregelten Menge freigibt, die vom oberen Rand einer seiner vertikalen Wände, Austragswand 18 genannt, gebildet wird. Die Bodenwände 2, 5 können sich auf derselben Höhe, wie in den Figuren dargestellt, oder auf verschiedenen Höhen befinden.
Diese beiden Behälter 1, 4 sind durch eine vertikale gemeinsame Wand 6 getrennt, die einen oberen Rand 7 mit der gleichen Höhe wie die Austragswand 18 aufweist, und die freie Oberfläche des Materials 3, 8 in den beiden Behältern 1, 4 wird gemäß einer bevorzugten Ausführungsform dem gleichen Gasdruck unterworfen, der im dargestellten Beispiel der atmosphärische Druck ist, wobei die Behälter 1, 4 offen sind. In diesem Fall ist H1=H2. Die Vorrichtung arbeitet jedoch auch, wenn die freie Oberfläche 3, 8 in den Behältern 1, 4 verschiedenen Drücken ausgesetzt und dann H1 von H2 verschieden ist.
Die gemeinsame Wand 6 erstreckt sich von den Bodenwänden 2, 5 der Behälter 1, 4 weg und hat eine Höhe, die geringer als die Füllhöhe 3 des Eintrittsbehälters 1 ist. Über der gemeinsamen Wand 6 ist eine Einrichtung, Glocke 9 genannt, angeordnet, die beiderseits der gemeinsamen Wand 6 einen ersten 10 und einen zweiten Zwischenbehälter 11 bildet, die in bezug auf diese gemeinsame Wand 6 symmetrisch sind. Der erste Zwischenbehälter 10 steht mit dem Eintrittsbehälter 1 über einen ersten Durchgang 12 in Verbindung, der sich entlang dessen Boden 2 erstreckt, der zweite Zwischenbehälter 11 steht mit dem Austrittsbehälter 4 über einen zweiten Durchgang 13 in Verbindung, der sich entlang dessen Boden erstreckt, und diese beiden Zwischenbehälter 10, 11 stehen untereinander über einen dritten Durchgang 14 in Verbindung, der sich über der gemeinsamen Wand 6 erstreckt. Abgesehen von diesen drei Durchgängen 12, 13, 14 sind diese Zwischenbehälter 10, 11 geschlossen, und es wird dank einer Vorrichtung 15, 16, 19 zur Aufrechterhaltung des Gasdrucks P ein Gasdruck P aufrechterhalten.
Die Vorrichtung zur Aufrechterhaltung des Drucks P kann aus einer Gaszufuhr 15 bestehen, die mit der höchsten Ebene der Glockeneinrichtung 9 verbunden ist. Alternativ oder zusätzlich kann sie aus einer weiteren Gaszufuhr 16 bestehen, die mit den Böden 2, 5 beiderseits der gemeinsamen Wand 6 verbunden ist. Diese weitere Variante ist besonders für die Regelung fluidisierter Feststoffe ausgelegt, wobei dieses Gas ebenfalls als Fluidisierungsgas dient. Außerdem ist auch ein Kreis 19 für das Entweichen des Gases mit der Glocke 9 verbunden. Die Regelung des Drucks P findet somit entweder mit geregelter Gasliefermenge und konstantem Entweichen oder mit konstanter Liefermenge und geregeltem Entweichen statt. Vorteilhafterweise besteht der dritte Durchgang 14 aus einer Vielzahl von Öffnungen 17, die eine bessere Betriebsstabilität gestatten. Tatsächlich verhindert in Falle von fluidisierten Feststoffen dieser aus Öffnungen bestehende Überlauf den möglichen plötzlichen Durchgang eines Agglomerats über dem Rand 7 der gemeinsamen Wand. Gegebenenfalls ist es möglich, dank eines Überlaufs die Höhe des Eintrittsbehälters 1 zu regeln.
Die Funktion dieser Vorrichtung ist die folgende.
Wenn das fließfähige Material im Eintrittsbehälter 1 mit irgendeiner Menge ankommt, wird eine bestimmte Materialmenge zum ersten Zwischenbehälter 10 überführt, wobei diese Menge durch den zur Regelung der Durchflußmenge festgelegten Druck P bestimmt ist. Das sich über die gemeinsame Wand 7 ergießende Material hat somit eine konstante Durchflußmenge und das, das sich über die Austragswand 18 ergießt, ebenfalls.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist insbesondere dazu bestimmt, ein Austrittsregelventil für fluidisierte Feststoffe aus einem Wirbelbettkessel zu bilden. Eine spezielle Anwendung ist die Behandlung von fluidisierten Feststoffen, die an der Innenwand des Kessels fließen, im unteren Teil dieses wiedergewonnen und in einen Austauscher zurückgeführt werden. Dieser Austauscher muß in Übereinstimmung mit einer konstanten Durchflußmenge versorgt werden, und das erfindungsgemäße Ventil ist stromaufwärts dieses angeordnet. Allgemein werden die auf diesem Gebiet gewöhnlich verwendeten Ventile aufgrund der thermischen Betriebsbedingungen sehr schnell abgenutzt. Es ist offensichtlich, daß die beschriebene Regelvorrichtung gegenüber Einwirkungen der Temperatur sehr wenig empfindlich ist.

Claims

1. Durchflußmengenregelvorrichtung für fließfähiges Material, die einen eine Bodenwand (2) umfassenden Eintrittsbehälter (1) für das Material, der das mit irgendeiner Menge geschüttete Material umfaßt und in Übereinstimmung mit einer Füllhöhe (3) enthält, und einen Austrittsbehälter (4) aufweist, der eine Bodenwand (5) umfaßt und das Material mit einer regulierten Durchflußmenge durch eine Austrittsöffnung (6) freigibt, wobei diese beiden Behälter (1, 4) durch eine gemeinsame Wand (6) getrennt sind, die einen oberen Rand (7) aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die gemeinsame Wand (6) sich von den Bodenwänden (2, 5) der Behälter (1, 4) weg erstreckt und eine Höhe hat, die geringer als die Füllhöhe (3) des Eintrittsbehälters (1) ist, und daß eine Einrichtung, Glocke (9) genannt, über der gemeinsamen Wand (6) angeordnet ist, die beiderseits der gemeinsamen Wand (6) einen ersten (10) und einen zweiten Zwischenbehälter (11) bildet, wobei der erste Zwischenbehälter (10) mit dem Eintrittsbehälter (1) über einen ersten Durchgang (12) in Verbindung steht, der sich entlang dessen Boden (2) erstreckt, der zweite Zwischenbehälter (11) mit dem Austrittsbehälter (4) über einen zweiten Durchgang (13) in Verbindung steht, der sich entlang dessen Boden (5) erstreckt, in Verbindung steht, wobei diese beiden Zwischenbehälter (10, 11) untereinander über einen dritten Durchgang (14) in Verbindung stehen, der sich über der gemeinsamen Wand (6) erstreckt, wo ein Gasdruck (P) aufrechterhalten wird, wobei sie abgesehen von den drei Durchgängen (12, 13, 14) geschlossen und mit einer Vorrichtung (15, 16) zur Aufrechterhaltung des Gasdrucks (P) verbunden sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Böden (2, 5) horizontal und die Zwischenbehälter (10, 11) in bezug auf die gemeinsame Wand (6) symmetrisch sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Austrittsöffnung (6) in derselben Höhe wie der obere Rand (7) der gemeinsamen Wand (6) befindet.

4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung zur Aufrechterhaltung des Gasdrucks eine Vorrichtung (15, 16) für die Gaszufuhr und eine Vorrichtung (19) für das Entweichen des Gases aufweist, wobei eine dieser Vorrichtungen geregelt ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung (15) für die Gaszufuhr mit der höchsten Ebene der Glockeneinrichtung (9) verbunden ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung (16) für die Gaszufuhr mit den Böden (2, 5) beiderseits der gemeinsamen Wand (6) verbunden ist.

7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der dritte Durchgang (14) aus einer Vielzahl von Öffnungen (17) besteht.

8. Austrittsregelventil für fluidisierte Feststoffe aus einem Wirbelbettkessel, das aus einer Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüchen besteht.