EP0227008B1

EP0227008B1 - Verfahren und Einrichtung zum Betrieb einer Mahlanlage

Info

Publication number: EP0227008B1
Application number: EP86117493A
Authority: EP
Inventors: Günter Jäckering
Original assignee: Altenburger Maschinen KG Jaeckering and Co
Current assignee: ALTENBURGER MASCHINEN JAECKERING GMBH
Priority date: 1985-12-23
Filing date: 1986-12-16
Publication date: 1991-07-17
Anticipated expiration: 2006-12-16
Also published as: DE3545828A1; EP0227008A3; ATE65192T1; DE3680306D1; ES2023808B3; EP0227008A2

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Betrieb einer Mahlanlage, bei dem die Mahlanlage vom Produkt und einem Trägergas durchströmt wird, bei dem das Trägergas ein Inertgas ist und bei dem Trägergas nach dem Durchströmen der Mahlanlage sowie nach seiner Trennung vom gemahlenen Produkt in einem Hauptkreislauf zur Mahlanlage zurückgeführt wird. Außerdem bezieht sich die Erfindung auf eine Einrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens.
Mit Trägergasen arbeitende Mühlen sind vielfach bekannt. Bei einigen Mühlentypen wird das Trägergas in Mahlkammern derart verwirbelt, daß das Produkt überwiegend aufgrund von gegenseitigen Zusammenstößen auseinanderbricht. Eine solche Zerkleinerung ist wesentlich schonender als die durch das Zusammentreffen von Mahlgut mit feststehenden oder rotierenden Maschinenteilen bewirkte Zerkleinerung.
Bei der Vermahlung staubexplosionsgefährlicher Produkte ist es bereits bekannt, als Trägergas ein Inertgas, z.B. Stickstoff (N₂), einzusetzen. Der Mühle wird das Inertgas an Stelle von Luft zugeführt. Im nachgeordneten Abscheider erfolgt die Trennung des gemahlenen Gutes vom inerten Trägergas, das in die Atmosphäre abgeblasen wird. Mit dieser Betriebsweise ist ein hoher Inertgasverbrauch verbunden, und zwar insbesondere dann, wenn die Zerkleinerung überwiegend in Trägergaswirbeln stattfindet, das Mühlen dieser Art einen hohen Trägergasbedarf haben.
Eine Mühle der eingangs erwähnten Art ist aus der GB-A-1485448 bekannt. Um Inertgasverluste zu ersetzen und den Sauerstoffgehalt niedrig zu halten, wird Inertgas in flüssiger Form in die Produktzuführungsleitung eingeführt. Dieses geschieht druckabhängig. Die Möglichkeit einer produktspezifischen Einflußnahme auf den im Inertgaskreislauf herrschenden Druck besteht nicht.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem Verfahren zum Betrieb einer Mahlanlage der eingangs erwähnten Art sowohl eine Inertgasüberwachung (Ausgleich von Inertgasverlusten, Sauerstoffgehalt) als auch eine Einflußnahme auf den im Inertgaskreislauf herrschenden Druck zu ermöglichen.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die kennzeichnenden Maßnahmen des Patentanspruchs 1 gelöst. Dadurch, daß ein Teilstrom des Inertgases über eine Zweigleitung geführt wird, in der sich der Kompressor und die regelbare Drossel befinden, können nicht nur Inertgasverluste im Hauptkreislauf ausgeglichen, sondern auch für das jeweilige Mahlgut optimale Inertgasdrücke eingestellt werden.
Da das Trägergas in der Regel die während des Mahlprozesses enstehende Wärme aufnimmt, ist es vorteilhaft, das Inertgas vor der Rückführung in die Mühle innerhalb eines Kühlers auf eine für den jeweiligen Mahlprozess gewünschte Temperatur zu bringen. Hat das Inertgas während des Mahlprozesses Feuchtigkeit aufgenommen, dann ist es zweckmäßig die Feuchtigkeit vor dem Wiedereintriff des Gases in die Mühle zu entfernen. Dieses kann in einem separaten Trockner, zweckmäßig aber im Kühler durch gleichzeitige Kondensation der Feuchtigkeit durchgeführt werden.
Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung sollen anhand einer in der Figur dargestellten Mahlanlage erläutert werden.
Die dargestellte Mahlanlage umfaßt die Mühle 1, der über den Speisetrichter 2 das Mahlgut und bei 3 das Inertgas, z.B. Stickstoff, zugeführt wird. Nach dem Mahlprozess verläßt das Mahlgut-Inertgas-Gemisch die Mühle 1 durch den Auslaß 4 und strömt durch die Leitung 5 zum Zyklon-Abscheider 6. Diesem Abscheider 6 ist ein weiterer Abscheider 7 nachgeordnet, der als Filterzyklon ausgebildet ist. Das im Abscheider 6 angefallene Mahlgut wird mit Hilfe einer Schnecke 8 in einen Trichter 9 transportiert, in den auch das Mahlgut aus dem Filterzyklon 7 gelangt. Der Entleerung des Trichters 9 dient eine Zellradschleuse 11.
An den Gasaustritt 12 des Zyklons 7 ist über die Leitung 13 der Ventilator 14 angeschlossen, der das Inertgas über die Leitung 15 zur Mühle 1 zurückfördert und den Kreislaufstrom aufrecht erhält. In der Leitung 15 ist ein Kühler 16 angeordnet, in dem die Inertgase auf die gewünschte Mühleneintrittstemperatur abgekühlt werden. Zusätzlich kann der Kühler 16 so ausgebildet sein, daß er der Trocknung der Inertgase durch Kondensation dient. Eine andere Möglichkeit besteht darin, in der Leitung 15 einen separaten Trockner (nicht dargestellt) vorzusehen.
Parallel zur Leitung 15 ist eine Zweigleitung vorgesehen, die die Leitungsabschnitte 17 und 18 umfaßt. In dem Leitungsabschnitt 17, in den ein Teil des im Kreislauf geführten Inertgases gelangt, sind nacheinander ein Staubfilter 1 9, ein Kompressor 21 und ein Speichertank 22 angeordnet. In dem Leitungsabschnitt 18, die den Speichertank 22 mit der Leitung 15 verbindet, befindet sich eine Drossel 23, deren Querschnitt in Abhängigkeit vom Druck im stromab gelegenen Teil der Leitung 18 (Meßgerät 24) und damit vom Druck in der Leitung 15 regelbar ist.
Mit Hilfe der Zweigleitung 17, 18 und der darin angeordneten Vorrichtungen 19 bis 24 ist es möglich, Einfluß auf den im Inertgaskreislauf herrschenden Druck zu nehmen und damit nicht nur Inertgasverluste auszugleichen, sondern auch den für das jeweilige Mahlgut optimalen Druck in der Mühle 1 einzustellen. Wird zum Beispiel im Speichertank 22 ein Inertgasdruck von einigen bar aufrecht erhalten und das Drosselventil 23 so eingestellt, daß es für die Aufrechterhaltung eines Druckes von 1,5 bar in der Leitung 15 sorgt, dann wird die Mühle 1 im Überdruckbereich betrieben, was für viele Produkte von Vorteil ist.
Das komprimierte Inertgas im Speichertank 22 kann zusätzlich der Abrüttelung des Filterzyklons 7 dienen. Dazu ist an den Leitungsabschnitt 18 die Leitung 25 mit dem Ventil 26 angeschlossen, die zum Druckluftverteiler 27 oberhalb des Filterzyklons 7 führt. In an sich bekannter Weise erfolgt die Reinigung der im Zyklon 7 befindlichen Filterschläuche durch Druckimpulse. Das hierfür benutzte Inertgas geht ebenfalls nicht verloren, da es in den Kreislauf zurückgeführt wird.
Da Undichtigkeiten der Mahlanlage nicht ganz vermieden werden können, besteht die Gefahr, daß sich das im Kreislauf strömende Inertgas nach und nach mit Sauerstoff anreichert, und zwar insbesondere dann, wenn im Kreislauf, z.B. unmittelbar vor dem Ventilator 14, Drücke von weniger als 1 bar auftreten. Es ist deshalb zweckmäßig, den O₂-Anteil ständig zu überwachen und bei zu hohem O₂-Anteil reines Inertgas in den Kreislauf einzudosieren.
Bei der in Figur dargestellten Mahlanlage geschieht das mit Hilfe des Inertgastanks 28, der über die Leitung 29 mit dem Ventil 31 an die Leitung 15, und zwar unmittelbar vor dem Gaseintritt 3 der Mühle 1, angeschlossen ist. Das Ventil 31 ist ein Regelventil, das mit einer O₂-Meßstelle 32 (32ʹ) über die elektrische Leitung 33 (33') in Verbindung steht. Sobald die Meßstelle Sauerstoffwerte registriert, die einen Maximalwert (z.B. 8 %) überschreiten, wird das Ventil 31 geöffnet und Inertgas eindosiert, und zwar so lange, bis ein Minimalwert (z.B. 6 %) erreicht wird. Über im einzelnen nicht dargestellte Überdruckventile wird der eventuell dadurch in der Anlage auftretende Überdruck abgebaut.
Die Sauerstoffmeßstelle sollte am besten direkt im Hauptkreislauf angeordnet sein. Dort ist sie jedoch durch den Staubgehalt des Gases gefährdet. Es ist deshalb zweckmäßig, sie in einem Bypass zur Leitung 15 anzuordnen, und zwar hinter einem Staubfilter. Bei der dargestellten Mahlanlage ist sie im Leitungsabschnitt 17 hinter dem Staubfilter 19 angeordnet, welcher gleichzeitig den Kompressor 21 vor Staub schützt. Natürlich sind auch andere Stellen für die Anordnung der O₂-Meßstelle in der Mahlanlage denkbar. Beispielsweise kann sie am Leitungsabschnitt 18 angeschlossen sein (vgl. gestrichelte Darstellung der Meßzelle 32ʹ).
Zur Vermeidung des Eindringens von Fremdluft bzw. des Entweichens von Kreisgas aus dem System an den Stellen des Produktionseintrittes und des Produktaustrittes, muß durch Steuerung über Füllstandsanzeiger immer ein bestimmtes Produktniveau gehalten werden. Des weiteren werden die Zellenradschleuse (gasdicht) auf der Austrittseite und die Mühlenzufuhrschnecke mit Trichter auf der Eintrittsseite als solche als Sperren angesehen. Ist es nicht möglich (produktionsbedingt), ein Produktniveau zu halten, muß an den Produktein- und austritten ein gasdichter Abschluß geschaffen werden.

Claims

Verfahren zum Betrieb einer Mahlanlage (1), bei dem die Mahlanlage vom Produkt und einem Trägergas durchströmt wird, bei dem das Trägergas ein Inertgas ist und bei dem Trägergas nach dem Durchströmen der Mahlanlage (1) sowie nach seiner Trennung vom gemahlenen Produkt in einem Hauptkreislauf (15) zur Mahlanlage (1) zurückgeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß ein ein Staubfilter (19) durchströmender Teilstrom des Inertgases mit Hilfe eines in einer Zweigleitung (17, 18) angeordneten Kompressors (21) auf einen über dem Druck im Hauptkreislauf (15) liegenden Druck komprimiert wird und daß komprimiertes Inertgas über eine regelbare, vom Inertgasdruck im Hauptkreislauf gesteuerte Drossel (23) dem Hauptkreislauf wieder zugeführt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Inertgas vor der Rückführung in die Mahlanlage (1) gekühlt und/oder getrocknet wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das mit Hilfe des Kompressors (21) komprimierte Inertauch zur Abrüttelung eines der Mahlanlage (1) nachgeordneten Filterzyklonabscheiders (7) verwendet wird.
Einrichtung zur Durchführung des Betriebsverfahrens nach einem der Ansprüche 1, 2 oder 3, mit einer mit Intertgas betriebenen Mahlanlage (1), mit mindestens einem der Mahlanlage (1) nachgeordneten Abscheider (6, 7) und mit einem Ventilator (14) ausgerüsteten Hauptkreislauf (15) für das Inertgas, dadurch gekennzeichnet, daß der Kreislauf (15) mit einer Zweigleitung (17, 18) ausgerüstet ist, in welcher nacheinander ein Staubfilter (19), ein Kompressor (21) und eine regelbare, vom Druck im Hauptkreislauf (15) gesteuerte Drossel (23) angeordnet sind.
Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß sich zwischen dem Kompressor (21) und der Drossel (23) ein Speichertank (22) befindet.
Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß einer der der Mahlanlage (1) nachgeordneten Abscheider (7) ein mit Druckgas abrüttelbarer, mit einem Gasverteiler (27) ausgerüsteter Filterzyklon ist und daß der Gasverteiler (27) mit dem Speichertank (22) über eine mit einem Ventil (26) ausgerüstete Leitung (25) in Verbindung steht.
Einrichtung nach Anspruch 4, 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß sie zur Überwachung des Sauerstoffgehalts des im Kreislauf geführten Inertgases mit einer O₂-Meßstelle (32) ausgerüstet ist, daß die O₂-Meßstelle (32) mit einem Regelventil (31) in Verbindung steht, welches der Eindosierung von reinem Inertgas aus einem Speichertank (32) in den Kreislauf (15) dient, und daß die O₂-Meßstelle (32) in der Zweigleitung (17, 18) hinter dem Staubfilter (19) angeordnet ist.