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Anlage zum Entwässern von Feinkohle
Beim Entwässern von körnigen Gütern,
insbesondere von Feinkohlen, handelt es sich darum, eine stark wasserhaltige Kohlenwassertrübe
mit einfachsten Nlitteln in kürzester Zeit in die beiden Grundstoffe Wasser und
Kohle zu zerlegen, wobei das Wasser möglichst wenig Feststoffanteile und die Kohle
keine oder nur noch eine geringe Oberflächenfeuchtigkeit besitzen darf. Von den
in der Praxis bisher angewendeten Entwässerungsverfahren spielt die Bunkerentwässerung
eine erhebliche Rolle. Sie l)eruht darauf. daß dem in dem zu entwässernden Gut enthaltenen
Wasser unter Einwirkung der Schwerkraft Gelegenheit zum Abfließen bzw. Abtropfen
gegel)en xvird. Weil in den bisher bekannten vertikalen Entwässerungstürmen oder
Bunkern die Entwässerung nur langsam und auch nur unvollkommen erfolgt, ist dies
Verfahren meist noch verbunden mit einer Vorentwässerung der Trübe durch Entwässerungsbecherwerke
oder fest stehende oder mechanisch bewegte Schüttel-bzw. Schwingsiebe. Bei der sogenannten
Schwammsumpfentwässerung erfolgt in Überlaufrinnen zunächst eine Vorentwässerung
der Trübe und nach dem Absetzen des Gutes im Vertikalturm die Nachentwässerung durch
allmähliches N'btropfen des Wassers.
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Die Nachteile der bekannten Verfahren zur Entwässerung von Feinkohlen
in vertikalen Entwässerungstürmen bestehen im wesentlichen in dem großen Platzbedarf
und den hohen Anlagekosten der Türme oder Bunker, die nur mit einem mäßigen und
meist nicht ausreichenden Entwässerungserfolg bei langen Einwirkungszeiten arbeiten.
Deshalb hat es nicht an N'ersuchen gefehlt, die Arbeitsweise und den Wirkungsgrad
der Türme zu verbessern, beispielsweise durch den Einbau von Filterrohren an die
Innenwände und in die Alitte der Bunker sowie die Verwendung vertikaler und doppelter
Filter-
wandkreuze usw. T)a die so geschaffenen Filterflächen und
die natürliche, senkrechte Ablaufrichtung des Wassers mit der Richtung der Schwerkraft
übereinstimmen, besteht keine entwässerungstechnische Beziehung zwischen dem Entwässerungsgut.
dem Wasserweg und der Filterfläche. So kommt es dann, daß bei den vertikalen Bunkeranlagen
die unteren Schichten des zu entwässernden Gutes von den sich entwässernden oberen
Schichten her dauernd wieder bewässert werden und sich die Restfeuchtigkeit zunehmend
nach unten staut. Das wird auch durch die Verwendung schräggerichteter Bunkerböden
nicht besser, weil bei der großen Schütthöhe der vertikalen Bunker der Durchlauf
des Wassers nach unten durch die starke Überschichtung des Haufwerkes sehr gehemmt
ist. Bei den bekannten Bunkern ist die mittlere Schütthöhe gleich der mittleren
Turmhöhe, und beide sind wiederum gleich dem lotrechten Wasserweg. Es ist verständlich,
daß hei einer guten Ausnutzung der Türme, d. h. bei zunehmender Schütthöhe, der
Wasserweg zur Sichfläche immer länger wird, so daß mit höher werdenden Türmen die
Entwässerungsschwierigkeiten wachsen. Hier hat man sich durch den Einl>au von
teleskopartig verschieblichen Hohlkörpern zu helfen versucht, durch die, von Hand
oder mechanisch betätigt. das Gut von oben nach unten aus dem Turm ausgetragen wird.
Dabei wird aber keine Verkürzung der Entwässerungszeiten erreicht, ganz abgesehen
von den durch die Mechanik eingetragenen Schwierigkeiten. Schließlich ist auch versucht
worden, der Anreichung von Wasser in den unteren Turmzonen dadurch zu hegegnen,
daß man diese Zonen unter Unterdruck setzte. Nun kann aher eine Entwässerung nur
eintreten, wenn von oben her Luft durch das Gut nachströmt. Hier macht bei den vertikalen
Entwässerungstürmen dann aber wieder die große Schichthöhe Schwierigkeiten, so daß
man bei der Unterdruckentwässerung in Vertikaltürmen wohl eine gewisse Beschleunigung
der Entwässern rung erzielte, die jedoch nicht ausreichte, die Turmentwässerung
selbst wirtschaftlich zu gestalten.
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Gegenstand der Erfindung sind demgegenüber nun eine Anlage für die
Entwässerung, insbesondere von Feinkohle, und ein Verfahren zu ihrem Betrieb, die
die Aufgabe, die heiden Stoffe Kohle und Wasser in kürzester Zeit möglichst vollständig
voneinander zu trennen, auf besonders wirtschaftliche Weise und mit betrieblich
einfachen und gut zu l)eherrschenden Mitteln lösen. Das geschieht zunächst durch
den Vorschlag, die Entwässerungsanlage nicht rnehr als Vertikalbunker auszubilden.
in dem der bis zur unteren 5 iebfläche reichende Wasserweg immer größer wird, je
höher der Turm und seine Schüttung ist, sondern als sogenannten Schrägbunker nach
Art einer großen geneigt gestellten Rutsche, bei der es sich dann ergibt, daß der
lotrechte Entwässerungsweg durch das in ihr untergebrachte Gut stets kleiner ist
als die lotrechte Schütthöhe des Haufwerkes.
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In weiterem Verfolg der Erfindung wird dann vorgeschlagen, diesen
Schrägbunker dadurch in Zonen einzuteilen, daß man von dem schrägverlaufenden Boden
des Bunkers das Entwässerungswasser durch Ableitungen entnimmt, die in bestimmten
Abständen voneinander dort angeschlossen und für sich selbständig sind Nuf diese
Weise entstehen übereinanderliegende Schrägbunkerabschnitte, die gegebenen falls
unabhängig voneinander betrieben werden können. die man aber auch miteinander verbinden
kann. wenn es gilt, den Bunker als eine Einheit zu behandeln. Diese Zoneneinteilung
erweist sich dann bei der Unterdruckentwässerung als ganz besonders vorteilhaft.
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In der Zeichnung sind die Anlage zum Entwässern insbesondere von
Feinkohle und das Verfahren zu ihrem Betrieb an einem Ausführungsbeispiel veranschaulicht,
und zwar zeigen Fig. 1 bis 3 Querschnitte durch den Schrägbunker und Fig. - eine
Ansicht in Richtung A der Fig. 2.
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Nach der Erfindung wird für die Entwässerung von z. B. Feinkolile
ein wie eine Rutsche schräggestellter Bunker 1 verwendet, dem die zu entwässernde
Trübe durch den Zulauf 2 zufließt und der am unteren Ende stirnseitig durch einen
Schieher 3 o. dgl. verschlossen ist. Aus Fig. 1 erkennt man den besonderen Vorteil
des Schrägbunkers darin, daß hier der lotrechte Entwässerungsweg lt durch das Haufwerk
H stets kleiner ist als die gesamte lotrechte Höhe H des Haufwerkes. Der Selirägboden
5 des Bunkers ist mit Sieben 6 belegt.
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Ebensolche Siebe 7 können den Bunker von oben her adbecken. Bei dem
in Fig. 1 gezeichneten Schrägbunker wird das Entwässerungswasser durch die Leitung
8 abgeführt.
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Nun ist es eine besondere Maßnahme der Erfindung. den einheitlichen
Schrägbunker nach Fig. z dadurch in Zonen einzuteilen, daß man an seinen schräggestellten
Boden 5 in bestimmten Abständen voneinander selbständige Entwässerungsableitungen9
bis 12 anschließt. Dadurch ergeben sich Zonen 13 bis 16, die gegebenenfalls unabhängig
voneinander betrieben avel-dell können. Auch bei dem Mehrzonenbunker äußert sich
wieder der besondere Vorteil des Schrägbunkers. daß der Schwerkraft gerichtete längste
Entwässerungsweg h im Haufwerk stets kleiner ist als die lotrechte Schütthöhe des
Haufwerkes H. Das bedingt natürlich eine viel schnellere Alileitung des Wassers.
aber auch eine erhelilich bessere Durchlüftung als sonst und somit insgesamt einen
außerordentlich guten Wirkungsgrad des Verfahrens und seiner Anlage.
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Von den Zonen 13 bis 16 können beliebig viele schräg übereinander
angeordnet sein. Dabei kann es unter Umständen genügen den lloden 5 des Bunkers
nur zu einem Teil mit den Sieben 6 zu belegen oder diese Siebe, wie das Fig. 3 zeigt.
treppenförmig zu gestalten. I)er Siebbelag ist im übrigen so eingerichtet, daß jeweils
am Übergang voll der einen zur anderen Zone kleine Stauwälle I7 stehen, die dem
Wasser seinen Weg vorschreiben.
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Beim Zonenschrägbunker nach dieser Erfindung läßt sich nun die Entwässerung
unter Anwendung von Unterdruck in einer ganz besonders wirkungsvollen Weise anwenden.
Bei der Anlage nach Fig. 1
ist ein mit der Wasserableitung verbundener
Sammelbehälter 18 an eine Vakuumpumpe 19 angeschlossen. Das sich in dem Behälter
ausscheidende Wasser fließt durch die zugleich als barometischer Abschluß dienende
Leitung 20 in ein Auslaufgefäß 21. Die Verbindung zwischen dem Sammelbehälter 18
und dem Bunker kann durch den Absperrhahn 22 unterbrochen werden. Das muß beispielsweise
geschehen, wenn durch eine Leitung 23 Druckluft zur stoßweisen Auflockerung des
Haufwerkgefüges oder zur Reinigung der Siebböden zugeführt werden soll.
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In Fig. 2 ist gezeigt, wie sich die Unterdruckentwässerung bei einem
Mehronenschrägbunker durchführen läßt. Dort wird auch erkenntlich, daß es möglich
ist, jede Zone selbständig zu betreiben und entweder den Bunker so zu führen, daß
die oberste Zone die Vorentwässerung der Trübe übernimmt. oder z. B. die Fertigentwässerung
der unteren Zone unabhängig von weiterem Zulauf, bereits beginnen zu lassen, sobald
das Haufwerk die Siebfläche der betreffenden Zonen gegen die Außenluft abschließt,
wie in Fig. 1 besonders dargestellt. Zu diesem Zweck wird die Vakuumleitung 24 der
Oberzone geschlossen und das in der Umgehungsleitung 25 angeordnete Ventil 26 geöggnet,
wonach dann das Wasser aus dem Behalter 21 frei abfließen kann.
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Nach der Füllung des Turmes schließt man dann auch die obere Zone
zur Nachentwässerung an die Vakuumanlage an und kann dann die Nachentwässerung einzelner
Zonen oder aller Zonen zugleich durchfuhren. Man erkennt an dieser Betriebsweise
die außerordentlichen technischen und wirtschaftlichen Vorteile des Mehrzonenschrägbunkers
nach dieser Erfindung. Bei der Vorentwässerung der Trube in der oberen Zone setzt
mit zunehmender Fullung des Bunkers auch gleich die Nachentwässerung des Haufwerkes
von unten nach oben ein. und zwar unabhängig von der Beendigung oder Unterbrechung
des Fullvorganges. Dieser sich von der bisherigen Betriebsweise der vertikalen Bunker
grundsätzlich unterscheidende Entwässerungsvorgang bedeutet nun weiterhin die gungstigste
und damit auch wirtschaftlichste Ausnutzung der Gesamtanlage selbst.
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Eine weitere wesentliche Eigenschaft des Schrägbunkers nach der Erfindung
ist seine besondere Beriebssicherheit und Unempfindlichkeit gegen Belastungsschwankungen.
Es genügt stets nur die Benutzung einer Betriebseinheit zur völligen Aufnahme des
jeweiligen Betriebsaufalles auch selbst dann, wenn erhebliche Anfallschwankungen
vorkommen und sich die Kornbeschaffenheit des Haufwerkes ändert. Der Bunker kann
in einfachster Weise entwedere nur auf naturliche Entwässerung oder auf Unterdurckentwässerung
geschaltet werden, so daß beim Versagen trgendwelcher Mechanik oder Ausbleiben von
Strom bei dem günstigten Wirkungsgrad auch der naturlichen Entwässerung keine Verluste
eintreten.
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Der Mehrzonenbunker nach der Erfindung kann schließlich aus nur zur
Vorentwässerung des Haufwerkes, d. h. als Durchlauf und auch als Ausweichbunker
z. B. vor Schleudern o. dgl.. Benutzung finden. Hierbei und auch bei den vorher
beschriebenen Verwendungsmöglichkeiten sind gegebenenfalls Großbetriebsanlagen zweckmäßig,
die dadurch entstehen, daß bon den erfindungsgemäßen Schrägzonenbunkeranlagen mehrere
in Einheit nebeneinander aufgestellt werden. In diesem Falle ist es zweckmäßig,
die Unterdurckenwässerung von einer zentralen Vakuumanlage heraus zu bewerkstelligen.
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Insgesamt erfüllt der Mehrzonenbunker nach dieser Erfindung in betrieblicherund
wirtschaftlicher Hinsicht das Höchstmaß an Bedingungen, die von einer betrieblich
und wirtschaftlich richtig und zweckmäßig arbeitenden Entwässerungsanlage für feinkörniges
Gut, insbesondere für Feinkohle, verlangt werden.