DK166515B

DK166515B - Anordning ved indsproejtningsmekanisme

Info

Publication number: DK166515B
Application number: DK352888A
Authority: DK
Inventors: Jan Aabom
Original assignee: Toernqvist Bengt Gunnar; Jan Aabom
Priority date: 1986-10-27
Filing date: 1988-06-27
Publication date: 1993-06-01
Also published as: CN87108106A; US4911340A; WO1988003224A1; SE8604584L; DK352888D0; CA1307176C; DK166515C; CN1012695B; AU8159887A; AU596467B2; JP2529711B2; SE8604584D0; DK352888A; EP0287636A1; EP0287636B1; JPH01501329A; SE455009B

Description

DK 166515 B

i

Opfindelsen angår en anordning af den i krav 1's indledning angivne art.

En injektionsmekanisme omfatter sædvanligvis mindst ét 5 kammer, som tjener som en doseringsenhed, og som er anbragt i forbindelse med en del, som er bevægelig i forhold til en tilstødende del. Kammeret er indrettet til skiftevis at forbindes til (a) en vakuumkilde til evakuering af luften, (b) en tilførsel af pulver til indsprøjt-10 ning, og (c) både en trykgaskilde og en udløbskanal.

Vakuet anvendes til at fylde kammeret med "pulver, som i et efterfølgende trin udstødes med trykgas.

15 Injektionsmekanismer af denne type anvendes meget til dosering af pulvere. En anvendelse er injektion af fast-stofbrændselpulver i firetaktsmotorer, dieselmotorer, gasturbiner, ovne og andre forbrændingsenheder.

20 Injektionsmekanismer kan også anvendes til injektion af adsorberende eller absorberende pulvere i luft eller gasser, f.eks. adsorberende pulver i luft blandet med opløsningsmidler, idet pulveret består af aktivt kul eller zeolitter, I forbrændningsenheder kan kalkpulver ind-25 sprøjtes til at binde SC^. Hvis forbrændingsgasserne kan afkøles til 40 °C og mindre, kan endog NO og polyaroma-tiske carbonhydrider absorberes af aktivt kulpulver.

Et problem med pulver med en lille partikelstørrelse er 30 dets tendens til at agglomerere. En injektionsmekanisme, som danner en pulserende strøm, eliminerer denne tilbøjelighed, og det har været påvist, at der kan opnås en fuldstænding separation af pulverkornene eller partiklerne ved at vælge en passende impulsgentagelsesfrekvens.

35 Ved f.eks. kalkpulver, som har en partikelstørrelse fra 0 til 10 u, bør impulsgentagelsesfrekvensen være 55 Hz.

2

DK 166515 B

En injektionsmekanisme af ovennævnte type er kendt fra beskrivelsen til SE patentskrift nr. 386 955. Pulvere af faste stoffer, f.eks. træ, tørv, kul og brunkul, som anvendes som brændsel, forårsager kraftig slid, og dette 5 gælder i endog højere udstrækning også for pulver af aktivt kul, zeolitter og kalk beregnet til andre formål.

Formålet med opfindelsen er at tilvejebringe en anordning, som eliminere ikke blot slidvirkningen af pulveret, 10 som passerer igennem, men også problemet med at etablere en pålidelig tætning imellem indbyrdes bevægelige dele.

Dette formål opnås ifølge opfindelsen ved, a't den indledningsvis angivne anordning er ejendommelig ved det i krav 15 l's kendetegnende del angivne.

Således beror grundideen ifølge opfindelsen på tilvejebringelsen af mellemrum af indstillelig og kontrollerbar bredde imellem indbyrdes bevægelige dele, dvs. en roter-20 bar mellemskive og, på begge sider deraf faste skiver.

Opfindelsen skal i det følgende nærmere beskrives med henvisning til tegningen, som viser en udførelsesform ifølge opfindelsen, og hvorpå: 25 fig. 1. er et aksialt tværsnit af hovedkomponenterne i injektionsmekanismen, fig. 2 viser en stationær overskive indeholdt deri, set 30 nedefra, fig. 3 er et tværsnit af samme skive langs linien B-B i fig. 2, 35 fig. 4 er et ovenbillede af en drejelig mellemskive, 3

DK 166515 B

fig. 5 er et tværsnit af samme skive langs linien C-C i fig. 4, fig. 6 er et ovenbillede af en stationær underskive, og 5 fig. 7 er et tværsnit af samme skive langs linien A-A i fig. 6.

Tegningen viser kun komponenterne, som er nødvendige for 10 at forstå opfindelsen, og eventuelt hjælpeudstyr, f.eks. drivtandhjul, apparathus og lignende er blevet udeladt. Rørene osv., som er forbundet til injektionsmekanismen, er kun vist skematisk.

15 Injektionsmekanismens hovedkomponenter er tre skiver, en overskive I, en mellemskive II og en underskive III, som alle har et antal gennemgående huller anbragt langs samme cirkelbue, hvorved hullerne overlapper hinanden i deres forskellige drejepositioner. Overskiven I har fire sådan-20 ne huller, hvoraf to modstående huller 1 er forbundet til rør 1A til at tilføre pulver fra en egnet pulverbeholder, og to huller 2 er forbundet til én eller flere injektionsdyser eller lignende via rør 2A.

25 Underskiven III har seks parvis modstående huller, hvoraf det med 3 betegnede par via et rør 3A er forbundet til en trykluft- eller trykgaskilde, parret betegnet 4 er forbundet til et udluftningsrør, og parret betegnet 5 er forbundet til en vakuumkilde via et rør 5A.

30

Mellemskiven II har et antal huller 6, som er ækvidistant fordelt omkring skiven, og danner kamre, som i afhængighed af drejningspositionen er åbne mod ét af hullerne i en over- og underskive, eller lukket.

Over- og underskiven I og III omfatter med afstand anbragte såkaldte olielommer 7, som er koncentrisk anbragt 35 4

DK 166515 B

omkring en central tapåbning 11, og som via aksialt forløbende kanaler 7 A står i forbindelse med en olietryks-forsyning, som har en styreventil 8.

5 Radialt inden for de respektive huller 1-2 og 3-5 findes en ydre ringformet rille 12, som forsynes med renseluft eller gas via kanaler 9, og inden for nævnte rille findes en yderligere ringformet rille 13, som via kanaler 10 står i forbindelse med et rensende luftudløb. Den ring-10 formede rille 13 står via radiale kanaler 14 i forbindelse med en kanal 15, som omgiver tapåbningen 11.

En drivtap (ikke vist) forløber frit gennem 'tapåbningerne II i over- og underskiven I og III, men er ikke drejeligt 15 forbundet med mellemskiven II. Over- og underskiven I og III er ikke drejelige, men én af dem fortrinsvis den øverste er aksialt forskydelig. Desuden kan mellemskiven II forskydes en smule i aksial retning. Alternativt kan både over- og underskiven forskydes i forhold til en ak- 20 sialt ikke-forskydelig mellemskive. Forbindelserne imellem over- og underskiven og de respektive rør er naturligvis anbragt således, at der tilvejebringes den nødvendige tætning, uafhængig af forskydningspositionen.

25 Før start sammenpresses skiverne ved fortrinsvis til overskiven at tilføre et forudbestemt fjedertryk, som får skiverne til at gå tæt i indgreb med hinanden. Derefter tilføres olie under tryk gennem kanalerne 7A via styreventilerne 8 til olielommerne 7, hvorved skiverne bliver 30 let adskilt, idet den ønskede mellemrumsstørrelse styres ved hjælp af styreventilerne 8.

Mellemrummene indstilles til pulveret, som skal indsprøj tes. For f.eks. dolomit 0-10 μ bør det øverste mellemrum 35 være 25 u og det nederste 20 μ. For dolomit 0-30 μ kræves et øverste mellemrum på 45 μ og et nederste mellemrum på 40 μ. Pulver af aktivt kul 0-75 μ kræver et øverste mel-

DK 166515 B

5 lemrum på 40 μ og et nederste mellemrum på 40 μ. For pulveriseret træ til dieselmotorer har et øverste mellemrum på 5 μ og et nederste mellemrum på 3 μ vist sig at være passende. Træ- og tørvepulver 0-50 a, som er beregnet til 5 gasturbiner, kræver et øverste og et nederste mellemrum på 20 μ.

Injektionsmekanismen fungerer som følger. Ved at bringe et af hullerne eller kamrene 6 ud for et af de to huller 10 5, som er forbundet til vakuumkilden, frembringes og op retholdes et vakuum i kammeret 6, mens kammeret bevæges mod et af pulverforsyningshullerne 1. Under- vakuets virkning fyldes dette hul hurtigt med pulver. Hullet med pulveret deri når så ét af hullerne 3, som er forbundet til 15 trykluftkilden, og som er ud for hullerne 2, som er forbundet med kanalen 2A, gennem hvilken pulveret føres til uddrivningspunktet. Trykluftchocket, som opstår, når kammeret 6 er ud for trykluft- og udløbshullerne henholdsvis 3 og 2, udslynger pulveret fra kammeret. Det tomme kammer 20 når så udluftningshullet, hvor et tilbageværende overskudstryk udtømmes.

Renseluft, som indsprøjtes gennem kanalerne 9, har et højere tryk end trykluften, som virker i kammeret 6, og 25 trænger ind gennem hullerne 3. Renseluften forhindrer således olie fra olietrykslommerne 7 i at tvinge sig vej ud imellem skiverne, og nå hullerne 1-6 og blande sig med pulveret. Renseluften forhindrer også pulverpartikler i at trænge ind i mellemrummene imellem skiverne. Olie fra 30 . olielommerne opsamles med den indre ringformede rille 13 og med kanalen, som omgiver taphullet, og føres bort sammen med den undvigende renseluft gennem kanalerne 10.

Olien kan så adskilles for at rense luften og genanvendes.

Mellemrummene imellem skiverne indstilles ved justering af fjederkraften, som virker på overskiven, og af olie- 35

DK 166515 B

6 trykket, som virker i olielommerne 7. Nøjagtigheden af indstillingen kan være så stor som 0,2 μ, og en sådan nøjagtighed er uopnåelig med glide- eller rullelejer.

Selv hvis det ville være teknisk muligt at udforme et 5 glide- eller rulleleje med sådanne tolerancer, ville lejet kun opretholde tolerancerne i meget kort tid.

Det er af stor vigtighed for funktionen af mekanismen, at mellemrummene ikke blot kan holdes ved en bestemt minium-10 værdi, men frem for alt, at en bestemt maximumværdi ikke overskrides. I virkeligheden kan mekanismen ikke fungere, hvis mellemrummet er større end omkring 50- μ, efter som lækagen ville være langt for stor.

15 En injektionsmekanisme ifølge opfindelsen og med en skivediameter på 500 mm og en hastighed på 250 omdrejninger. pr. minut kan indsprøjte 1,500 kg pulver pr. time. Det har vist sig, at mellemrummene efter 100 drifttimer er blevet opretholdt med værdierne indstillet inden for en 20 tolerance på 2 μ.

25 30 35

Claims

7 DK 166515 B Patentkrav :

1. Anordning ved en indsprøjtningsmekanisme for pulver og 5 lignende, hvilken anordning omfatter en bevægelig, fortrinsvis skiveformet del (II) og to i det væsentlige stationære dele (I, III) i nærheden af den bevægelige del (II), som omfatter et antal gennemgående huller eller kamre (6), hvilke stationære dele har overflader, som 10 passer nøjagtig til overfladen af den skiveformede del, og i hvilken der er udformet huller (1-5), som står i forbindelse med henholdsvis en pulver for syning, en driv-gaskilde og en pulver-modtagende enhed, hvilken anordning er således, at et af hullerne (6) i den bevægelige del 15 (II) i bestemte relative positioner er ud for ét af hullerne (1-5) i de stationære dele for at fyldes eller tømmes med pulver ved trykgas, som virker i hullet, kendetegnet ved, at overfladerne af de stationære dele (I, III), som vender imod den bevægelige del, 20 har i afstand anbragte fordybninger (7), som hver via styreorganer (8) kan forbindes med en trykfluidumkilde, og at en anordning, som forspænder delene (I, II, III) og udøver en justerbar fjedervirkning, er indrettet til at modvirke kræfter, som frembringes ved nævnte trykfluidum 25 i fordybningerne (7), og tvinge nævnte skiver fra hinanden, idet fjedervirkningen og fluidumtrykket er indstillet og styret således, at de mellemrum, som nødvendige for funktionen, er frembragt og opretholdt imellem skiverne . 30

2. Anordning ifølge krav 1, kendetegnet ved, at de to stationære dele (I, III) er ikke-roterbart monteret, hvorimod delen (II), som er anbragt der imellem, er roterbar. 35

3. Anordning ifølge krav 1 eller 2, kendetegnet ved, at nævnte to stationære og ikke roterbare dele DK 166515 B δ (I, III) har plane overflader, som vender mod den mellemliggende roterbare skiveformede del (II), og at fordybningerne (7) modtager trykfluidum og er anbragt omkring en central tapåbning (11) i de stationære dele. 5

4. Anordning ifølge krav 3, kendetegnet ved, at de stationære deloverflader, set i radial retning uden for de trykfluidummodtagende fordybninger (7), men indenfor hullerne (1-5), som er udformet i den respektive del 10 ved en indbyrdes radial afstand, omfatter to cirkulære riller, idet den udvendige rille (12), som er nærmest hullerne, står i forbindelse med en renseluft eller ren-segaskilde under et tryk, som overstiger' trykket fra drivgassen, som afgiver pulveret, mens den indre rille 15 (13) er forbundet med et renseluft eller gasudløb. 20 25 30 35