EP0205739B1 - Vorrichtung und Verfahren zum Einspeisen von Schlamm - Google Patents

Vorrichtung und Verfahren zum Einspeisen von Schlamm Download PDF

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EP0205739B1
EP0205739B1 EP86101953A EP86101953A EP0205739B1 EP 0205739 B1 EP0205739 B1 EP 0205739B1 EP 86101953 A EP86101953 A EP 86101953A EP 86101953 A EP86101953 A EP 86101953A EP 0205739 B1 EP0205739 B1 EP 0205739B1
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bores
slurry
middle portion
annular chamber
feed pipe
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Hans Bijmholt
Jürgen Joswig
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Deutsche Babcock Werke AG
Original Assignee
Deutsche Babcock Werke AG
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Publication date
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    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B7/00—Spraying apparatus for discharge of liquids or other fluent materials from two or more sources, e.g. of liquid and air, of powder and gas
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    • B05B7/04—Spray pistols; Apparatus for discharge with arrangements for mixing liquids or other fluent materials before discharge
    • B05B7/0416—Spray pistols; Apparatus for discharge with arrangements for mixing liquids or other fluent materials before discharge with arrangements for mixing one gas and one liquid
    • B05B7/0441—Spray pistols; Apparatus for discharge with arrangements for mixing liquids or other fluent materials before discharge with arrangements for mixing one gas and one liquid with one inner conduit of liquid surrounded by an external conduit of gas upstream the mixing chamber
    • B05B7/0475—Spray pistols; Apparatus for discharge with arrangements for mixing liquids or other fluent materials before discharge with arrangements for mixing one gas and one liquid with one inner conduit of liquid surrounded by an external conduit of gas upstream the mixing chamber with means for deflecting the peripheral gas flow towards the central liquid flow
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B05B7/0491—Spray pistols; Apparatus for discharge with arrangements for mixing liquids or other fluent materials before discharge with arrangements for mixing one gas and one liquid the liquid and the gas being mixed at least twice along the flow path of the liquid
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    • B05B7/0807—Spray pistols; Apparatus for discharge with separate outlet orifices, e.g. to form parallel jets, i.e. the axis of the jets being parallel, to form intersecting jets, i.e. the axis of the jets converging but not necessarily intersecting at a point to form intersecting jets
    • B05B7/0861—Spray pistols; Apparatus for discharge with separate outlet orifices, e.g. to form parallel jets, i.e. the axis of the jets being parallel, to form intersecting jets, i.e. the axis of the jets converging but not necessarily intersecting at a point to form intersecting jets with one single jet constituted by a liquid or a mixture containing a liquid and several gas jets
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23G—CREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
    • F23G5/00—Incineration of waste; Incinerator constructions; Details, accessories or control therefor
    • F23G5/44—Details; Accessories
    • F23G5/442—Waste feed arrangements
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23G—CREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
    • F23G2209/00—Specific waste
    • F23G2209/12—Sludge, slurries or mixtures of liquids

Definitions

  • the invention relates to a device and a method for feeding sludge with the features of the first part of claims 1 and 5.
  • Such a device which is used, among other things, for atomizing pastes, is known from DE-C-2 005 972.
  • the atomizing medium is blown tangentially into the centrally guided paste. This causes the paste to rotate and, when placed against the pipe wall, assumes a tubular flow profile, inside of which the atomizing medium penetrates. In this way, a uniform and fine atomization of the paste is achieved.
  • a sludge-like medium should not be atomized, but should be fed uniformly over a larger cross-sectional area into a treatment room.
  • VDI reports No. 322, 1978, pages 7 to 12 it is known (VDI reports No. 322, 1978, pages 7 to 12) to mix the mechanically dewatered sludge with ash or dust from the fluidized bed furnace and to introduce it into the fluidized bed furnace by spinning .
  • the invention has for its object to bring the sludge directly into the treatment room with a sufficient distribution over the length of the room. This object is achieved in the generic device or in a generic method according to the invention by the characterizing features of claims 1 and 5, respectively. Advantageous embodiments of the invention are specified in the subclaims.
  • intermediate storage and admixing of dry dust can be dispensed with.
  • the sludge is discharged through the separating medium to form a protective veil within the guide tube. Then the sludge flow is broken up by the further supply of the separating medium and the sludge is thereby distributed over a larger area.
  • the outlet opening can be kept so large that there is no risk of the flow paths becoming blocked.
  • a nozzle which is provided with a flange 1, is used to feed sludge into a treatment room (not shown). Via this flange 1, the nozzle is connected to a delivery line through which the sludge is conveyed with the aid of a pump.
  • the nozzle shown in FIG. 1 has a feed pipe 2 and an outlet part 3, between which there is a central section 4.
  • the central section 4 has a smaller cross section than the feed pipe 2. In order to adapt to the cross section of the central section 4, the feed pipe 2 is drawn in.
  • Bores 5 are provided in the middle section 4, which penetrate radially or obliquely radially through the wall of the nozzle.
  • the middle section 4 is surrounded by an annular chamber 6, which is provided with a connection 7 for the supply of a dividing medium.
  • the splitting medium is steam or compressed air.
  • Nozzle bores 8 extend from the annular chamber 6 or the bores 5, which bores are provided in the wall of the conical outlet part 3 and end in the plane of the outlet opening 9. The nozzle bores 8 are at an angle to the direction of flow of the sludge flow.
  • the nozzle shown in Fig. 2 is installed at an angle.
  • the outlet part 3 is cylindrical and consists of two concentric pipe jackets 10.
  • the pipe jackets 10 are connected at one end by an end plate 11 and welded to the middle section 4 at the other end such that the space between the pipe jackets 10 with the annular space 6 is connected.
  • Radially aligned nozzles 12 are provided in the wall of the inner tubular casing 10 and in the end plate 11 closing the intermediate space.
  • the nozzle is surrounded by two separate annular chambers 6, 13, to which different dividing media are fed. Water is supplied to the rear annular chamber 6 and air or steam to the front annular chamber 13. Like the nozzle according to FIG. 1, this nozzle has a feed pipe 2, a central section 4 and an adjoining, conically narrowing section 14. Bores 5 are provided within the central section 4 and are connected to the rear annular chamber 6. A widening section 15 adjoins the narrowing section 14. The narrowest cross section 16 between the sections 14, 15 is out of round and consists of a rectangle, on the narrow sides of which semicircles follow. A first row of nozzles 17 is provided in the narrowest cross section 16.
  • pressure-relieved zones 18 are formed, in which a second row of nozzles 19 is arranged.
  • the nozzles 17, 19 of the first and second rows are radially aligned obliquely and are connected to the front annular chamber 13.
  • An additional line 20 for the supply of compressed air can protrude into the narrowest cross section 16.
  • flotation sludge from a Coal processing plant promoted in the feed pipe 2 of the nozzle.
  • the dividing medium is blown in through the bores 5 present within the middle section 4 in such a way that the sludge flow is enveloped by a protective veil.
  • This protective veil supports the pumping of the sludge and protects the wall of the nozzle against erosion.
  • the sludge flow treated in this way is narrowed in cross section in the embodiment shown in FIGS. 1 and 3.
  • the sludge stream is then broken up by the distributor medium emerging from the nozzle bores 8 or the nozzles 17, 19 and then introduced into the treatment room, for example in the combustion chamber of a fluidized bed furnace, over a larger cross section.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Fluidized-Bed Combustion And Resonant Combustion (AREA)
  • Treatment Of Sludge (AREA)
  • Feeding, Discharge, Calcimining, Fusing, And Gas-Generation Devices (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Einspeisen von Schlamm mit den Merkmalen des ersten Teil der Ansprüche 1 und 5.
  • Eine derartige Vorrichtung, die unter anderem zur Zerstäubung von Pasten dient, ist aus der DE-C-2 005 972 bekannt. Bei dieser Vorrichtung wird das Zerstäubermedium tangential in die zentral geführte Paste eingeblasen. Dadurch wird die Paste in Rotation versetzt und nimmt unter Anlegen an die Rohrwand ein schlauchförmiges Strömungsprofil an, in dessen Inneres das Zerstäubermedium eindringt. Auf diese Weise wird eine gleichmäßige und feine Zerstäubung der Paste erreicht.
  • Im Rahmen der vorliegenden Erfindung soll ein schlammförmiges Medium nicht zerstäubt sondern gleichmäßig über eine größere Querschnittsfläche in einen Behandlungsraum eingespeist werden. Bei der Verbrennung von Flotationsschlamm aus der Kohleaufbereitung in einer Wirbelschichtfeuerung ist es bekannt (VDI-Berichte Nr. 322,1978, Seiten 7 bis 12), den mechanisch entwässerten Schlamm mit Asche oder Staub aus der Wirbelschichtfeuerung zu mischen und über Schleudern in die Wirbelschichtfeuerung einzutragen.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Schlamm direkt in den Behandlungsraum bei einer ausreichenden Verteilung über die Länge des Raumes einzubringen. Diese Aufgabe wird bei gattungsgemäßer Vorrichtung bzw. bei einem gattungsgemäßen Verfahren erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale der Ansprüche 1 bzw. 5 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
  • Bei der Erfindung kann auf eine Zwischenlagerung und ein Zumischen von trockenem Staub verzichtet werden. Durch das Zerteilermedium wird der Schlamm unter Bildung eines Schutzschleiers innerhalb des Führungsrohres ausgetragen. Anschließend wird der Schlammstrom durch die weitere Zufuhr von Zerteilermedium zerschlagen und dadurch der Schlamm über eine größere Fläche verteilt. Dabei kann die Austrittsöffnung so groß gehalten werden, daß eine Gefahr der Verstopfung der Strömungswege nicht besteht.
  • Mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher erläutert. Es zeigen:
    • Fig. 1 bis 3 mehrere Ausführungsformen gemäß der Erfindung und
    • Fig. 4 den Schnitt IV - IV nach Fig. 3.
  • Zum Einspeisen von Schlamm in einen nicht dargestellten Behandlungsraum dient eine Düse, die mit einem Flansch 1 versehen ist. Über diesen Flansch 1 ist die Düse an eine Förderleitung angeschlossen, durch die mit Hilfe einer Pumpe der Schlamm gefördert wird. Die in Fig. 1 dargestellte Düse weist ein Zuführungsrohr 2 und ein Austrittsteil 3 auf, zwischen denen ein mittlerer Abschnitt 4 liegt. Der mittlere Abschnitt 4 weist einen geringeren Querschnitt als das Zuführungsrohr 2 auf. Zur Anpassung an den Querschnitt des mittleren Abschnittes 4 ist das Zuführungsrohr 2 eingezogen.
  • In dem mittleren Abschnitt 4 sind Bohrungen 5 vorgesehen, die die Wand der Düse radial oder schräg radial durchdringen. Der mittlere Abschnitt 4 ist von einer Ringkammer 6 umgeben, die mit einem Anschluß 7 für die Zuführung eines Zerteilermediums versehen ist. Das Zerteilermedium ist Dampf oder Druckluft. Von der Ringkammer 6 oder den Bohrungen 5 gehen Düsenbohrungen 8 aus, die in der Wand des konisch ausgebildeten Austrittsteiles 3 angebracht sind und in der Ebene der Austrittsöffnung 9 enden. Die Düsenbohrungen 8 liegen unter einem Winkel zur Förderrichtung des Schlammstromes.
  • Die in Fig. 2 dargestellte Düse ist unter einem Winkel eingebaut. Bei dieser Düse ist der Austrittsteil 3 zylindrisch ausgebildet und besteht aus zwei konzentrischen Rohrmänteln 10. Die Rohrmäntel 10 sind an ihrem einen Ende durch eine Stirnplatte 11 verbunden und am anderen Ende derart an dem mittleren Abschnitt 4 angeschweißt, daß der Zwischenraum zwischen den Rohrmänteln 10 mit dem Ringraum 6 verbunden ist. In der Wand des innen liegenden Rohrmantels 10 und in der den Zwischenraum verschließenden Stirnplatte 11 sind radial ausgerichtete Düsen 12 vorgesehen.
  • Bei der in Fig. 3 gezeigten Ausführungsform ist die Düse von zwei voneinander getrennten Ringkammern 6,13 umgeben, denen unterschiedliche Zerteilermedien zugeführt werden. Dabei wird der hinteren Ringkammer 6 Wasser und der vorderen Ringkammer 13 Luft oder Dampf zugeführt. Diese Düse weist wie die Düse nach Fig. 1 ein Zuführungsrohr 2, einen mittleren Abschnitt 4 und einen sich daran anschließenden, sich konisch verengenden Abschnitt 14 auf. Innerhalb des mittleren Abschnittes 4 sind Bohrungen 5 vorgesehen, die mit der hinteren Ringkammer 6 in Verbindung stehen. An den sich verengenden Abschnitt 14 schließt sich ein sich erweiternder Abschnitt 15 an. Der engste Querschnitt 16 zwischen den Abschnitten 14, 15 ist unrund und besteht aus einem Rechteck, an dessen Schmalseiten sich Halbkreise anschließen. In dem engsten Querschnitt 16 ist eine erste Reihe von Düsen 17 vorgesehen. In dem sich erweiterenden Abschnitt 15 bilden sich druckentlastete Zonen 18, in denen eine zweite Reihe von Düsen 19 angeordnet ist. Die Düsen 17, 19 der ersten und der zweiten Reihe sind schräg radial ausgerichtet und stehen mit der vorderen Ringkammer 13 in Verbindung. In den engsten Querschnitt 16 kann eine Zusatzleitung 20 für die Zuführung von Preßluft hineinragen.
  • Ober die Förderleitung wird mit Hilfe einer Pumpe Flotationsschlamm aus einer Kohleaufbereitungsanlage in das Zuführungsrohr 2 der Düse gefördert. Durch die innerhalb des mittleren Abschnittes 4 vorhandenen Bohrungen 5 wird das Zerteilermedium so eingeblasen, daß der Schlammstrom von einem Schutzschleier umhüllt wird. Dieser Schutzschleier unterstützt die Förderung des Schlammes und schützt die Wandung der Düse vor Erosion. Der so behandelte Schlammstrom wird bei den in den Fig. 1 und 3 dargestellten Ausführungsform im Querschnitt verengt. Anschließend wird der Schlammstrom durch das aus den Düsenbohrungen 8 oder den Düsen 17, 19 austretende Vereilermedium zerschlagen und dann in den Behandlungsraum zum Beispiel in die Brennkammer einer Wirbelschichtfeuerung über eine größeren Querschnitt verteilt eingebracht.

Claims (5)

1. Vorrichtung zur Einspeisung von Schlamm in einen Behandlungsraum mit Hilfe eines mit einer Pumpe verbundenen zentralen Zuführungsrohres (2), die ein Austrittsteil (3) und dazwischen einen mittleren Abschnitt (4) aufweist, dessen Wand von Bohrungen (5) durchdrungen und von einer Ringkammer (6) für die Zuführung eines Zerteilermediums umgeben ist, wobei im Bereich des Anschlusses des Austrittsteils (3) mit dem mittleren Abschnitt (4) eine weitere Zufuhr von Zerteilermedium vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrungen (5) radial oder schräg radial zur Strömungsrichtung des Schlamms angeordnet sind und daß die weitere Zufuhr von Zerteilermedium aus voneinander getrennten Düsenbohrungen (8, 17, 19) besteht.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß stromabwärts sich an den mit Bohrungen (5) versehenen mittleren Abschnitt (4) ein sich verengendes Austrittsteil (3) anschließt.
3, Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der mittlere mit Bohrungen (5) versehene Abschnitt (4) einen kleineren Querschnitt aufweist als das Zuführungsrohr (2).
4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich stromabwärts an den mit Bohrungen (5) versehenen mittleren Abschnitt (4) ein sich verengender und daran ein sich erweiternder Abschnitt (14, 15) anschließen, die von einer weiteren Ringkammer (13) umgeben sind, daß der sich erweiternde Abschnitt (15) einen unrunden Querschnitt aufweist und daß in dem engsten Querschnitt zwischen den Abschnitten (14, 15) eine erste Reihe und in den druckentlasteten Zonen (18) innerhalb des sich erweiternden Abschnittes (15) eine zweite Reihe von schräg radial ausgerichteten Düsen (17, 19), die mit der weiteren Ringkammer (13) in Verbindung stehen, vorgesehen sind.
5. Verfahren zum Einspeisen von Schlamm durch ein Zuführungsrohr unter Pumpendruck in einen Behandlungsraum, für eine Vorrichtung nach Anspruch 4, bei dem in das Zuführungsrohr durch Bohrungen (5) aus einer Ringkammer (6) ein flüssiges oder gasförmiges Medium eingebracht wird, und anschließend in den Strom des Schlamms ein gasförmiges Medium geblasen wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlammstrom durch das zuerst eingebrachte Medium umhüllt und anschließend durch Einzelstrahlen zerissen wird.
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