EP3947219A1 - Rohrleitungssystem zum pneumatischen fördern von schüttgut - Google Patents

Rohrleitungssystem zum pneumatischen fördern von schüttgut

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EP3947219A1
EP3947219A1 EP20715952.6A EP20715952A EP3947219A1 EP 3947219 A1 EP3947219 A1 EP 3947219A1 EP 20715952 A EP20715952 A EP 20715952A EP 3947219 A1 EP3947219 A1 EP 3947219A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
line
pipeline system
secondary line
conveying
wear
Prior art date
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Pending
Application number
EP20715952.6A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Josef DOLLER
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Stag AG
Original Assignee
Stag AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Stag AG filed Critical Stag AG
Publication of EP3947219A1 publication Critical patent/EP3947219A1/de
Pending legal-status Critical Current

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    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65G—TRANSPORT OR STORAGE DEVICES, e.g. CONVEYORS FOR LOADING OR TIPPING, SHOP CONVEYOR SYSTEMS OR PNEUMATIC TUBE CONVEYORS
    • B65G53/00—Conveying materials in bulk through troughs, pipes or tubes by floating the materials or by flow of gas, liquid or foam
    • B65G53/34—Details
    • B65G53/52—Adaptations of pipes or tubes
    • B65G53/521—Adaptations of pipes or tubes means for preventing the accumulation or for removal of deposits
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
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    • B65G53/00—Conveying materials in bulk through troughs, pipes or tubes by floating the materials or by flow of gas, liquid or foam
    • B65G53/04—Conveying materials in bulk pneumatically through pipes or tubes; Air slides
    • B65G53/16—Gas pressure systems operating with fluidisation of the materials
    • B65G53/18—Gas pressure systems operating with fluidisation of the materials through a porous wall
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L57/00—Protection of pipes or objects of similar shape against external or internal damage or wear
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65G—TRANSPORT OR STORAGE DEVICES, e.g. CONVEYORS FOR LOADING OR TIPPING, SHOP CONVEYOR SYSTEMS OR PNEUMATIC TUBE CONVEYORS
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    • B65G53/34—Details
    • B65G53/52—Adaptations of pipes or tubes
    • B65G53/523—Wear protection
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65G—TRANSPORT OR STORAGE DEVICES, e.g. CONVEYORS FOR LOADING OR TIPPING, SHOP CONVEYOR SYSTEMS OR PNEUMATIC TUBE CONVEYORS
    • B65G53/00—Conveying materials in bulk through troughs, pipes or tubes by floating the materials or by flow of gas, liquid or foam
    • B65G53/34—Details
    • B65G53/58—Devices for accelerating or decelerating flow of the materials; Use of pressure generators

Definitions

  • the invention relates to a pipeline system for the pneumatic conveying of bulk material.
  • CH 685697 describes a pipeline system which comprises at least one delivery line and one compressed air line, the compressed air line having a plurality of openings oriented in the axial direction and spaced from one another, via which the compressed air line is connected to the delivery line.
  • the compressed air line is attached to the inner wall of the delivery line and includes a deflector plate to divert the compressed air and to clear the blockage.
  • DE 2021 1770 U1 describes a device for pneumatically or hydraulically conveying bulk material with a conveying line, an inner tube with openings, and with flow resistances in the inner tube in the area of the openings, the flow resistances serving to dissolve blockages.
  • the disadvantage of the known systems is that they are either made from steel susceptible to wear or that they tend to clog under certain conditions.
  • the present invention is now the task of creating a pipeline system which increases the service life of the lines for abrasive bulk goods, which enables the continuous conveyance of bulk goods, prevents the accumulation of bulk goods and clogging, and a stable conveyance with high loads over long distances guaranteed.
  • a pipeline system for the pneumatic conveying of bulk material with a conveying line and a secondary line, the secondary line being connected to the conveying line via openings which are distributed over the length of the conveying line.
  • the delivery line has a wear-resistant material over the entire inner surface, and the secondary line is arranged on the outside of the delivery line.
  • the delivery line and the secondary line are enclosed by a casing pipe, and the space between the delivery line and the casing pipe and between the secondary line and the casing pipe is filled with a filler material.
  • the invention has the advantage that the pipeline system through the delivery line, which has a wear-resistant material on at least the entire inner surface, has a high level of abrasion resistance and thus a high level of wear protection.
  • This has the advantage that the service life of the Pipeline system are increased and the inventive pipelines need to be replaced less quickly than conventional systems made of steel.
  • Another advantage is that the secondary line on the outside of the delivery line prevents clogging within the delivery line and bulk material accumulations can be broken up by the conveying air passing through the openings into the secondary line and flowing through the secondary line if the delivery line is blocked.
  • the conveying cross-section available for the bulk material is retained in the conveying line, in contrast to conventional systems in which the secondary line is attached to the inside of the conveying line, which reduces the conveying cross-section.
  • the arrangement of the secondary line on the outside of the conveying line thus additionally leads to an improved continuous conveyance of bulk material.
  • the pipeline system according to the invention is therefore particularly suitable for conveying abrasive bulk materials.
  • a pipeline system is understood to mean a system of pipelines which is suitable for the pneumatic conveyance of bulk material, in particular abrasive bulk material.
  • the pipeline system is also sometimes referred to as a dense phase pipe.
  • the bulk material to be conveyed can, for example, be dusty, powdery or granular.
  • Abrasive bulk materials are, for example, lignite, activated carbon, fly ash, sintered dust, bottom ash, boiler ash, filter ash, oxides of ferrous and non-ferrous metals, ores, abrasive materials used in the chemical industry, slag or sand.
  • Pneumatic conveying means the transport of bulk goods with gas such as air or an inert gas, preferably air, by means of excess or negative pressure.
  • gas such as air or an inert gas, preferably air
  • an inert gas preferably nitrogen
  • the promotion takes place through pipes.
  • the entire inner surface of the delivery line preferably has a wear-resistant material.
  • the entire inner surface is understood to mean that at least the inside of the delivery line is coated with a wear-resistant material. In a preferred embodiment, not only does the entire inner surface of the conveying line have a wear-resistant material, but the entire conveying line consists of a wear-resistant material.
  • a wear-resistant material is understood to mean a material which is resistant to mechanical abrasion by bulk material.
  • wear-resistant materials are ceramics, flart metal, flart alloys, flart stoneware, corundum or fused basalt.
  • the wear-resistant material is preferably ceramic. Ceramic has therefore proven to be particularly preferred because it has a higher wear resistance to abrasive bulk materials than other wear-resistant materials. This means that less material is required and thus the costs and weight are lower than with other wear-resistant materials.
  • the entire inner surface of the secondary line preferably also has a wear-resistant material.
  • the entire secondary line preferably consists of a wear-resistant material, preferably ceramic.
  • Ceramic is understood to be a non-metallic material which is preferably made from the raw materials aluminum oxide, zirconium oxide or silicon carbide.
  • ceramic comprises alumina.
  • the delivery line or the delivery line and the secondary line consists essentially of aluminum oxide.
  • the aluminum oxide ceramic can contain small amounts of additional materials in addition to aluminum oxide, but at least 90%, preferably at least 99%, consists of aluminum oxide.
  • Alumina is particularly preferred because it is particularly high Has wear resistance and thus minimal wall or layer thicknesses are required for the desired wear resistance. This means that the costs and weight of the pipe systems can be kept as low as possible.
  • the jacket pipe which surrounds the delivery line and the secondary line is made of steel, aluminum, plastic or cardboard, for example.
  • the jacket tube is preferably made of steel.
  • the space between the delivery line and the casing pipe and between the secondary line and the casing pipe is filled with a filler material.
  • the filling material absorbs impacts, bends and vibrations caused by the bulk material and thereby strengthens the conveying line.
  • ceramic and steel are subject to different thermal expansions, which can be compensated for by a suitable filler material.
  • the filling material holds the secondary line in position if the attachment between the secondary line and the delivery line should loosen during prolonged use of the delivery line.
  • Suitable filling materials are, for example, mineral or cement-containing potting compounds, for example mortar, lightweight concrete, cement, flat foam or gypsum.
  • Mortar or cement, in particular Portland cement, is particularly preferred as the filler material.
  • the secondary line is arranged on the outside of the conveying line and preferably attached to it, preferably by means of an adhesive. Epoxy resins or silicone-based resins, for example, can be used as adhesives. In a preferred embodiment, the secondary line is attached to the outside of the delivery line by means of an epoxy resin. Epoxy resin has proven to be particularly suitable when the delivery line and preferably also the secondary line consists of ceramic and ceramic is glued.
  • the delivery line is preferably a pipe with a circular cross section and has several openings which are distributed over the length of the delivery line along a single longitudinal axis.
  • the conveying line preferably has an internal diameter of 50 mm to 500 mm, preferably 50 mm to 200 mm, and an external diameter of 70 mm to 500 mm, preferably 70 mm to 250 mm.
  • the delivery line has an internal diameter of 80 mm and an external diameter of 110 mm.
  • the delivery line is preferably produced in molded parts, each molded part of the delivery line preferably having only one opening.
  • the opening preferably has an elongated shape, for example an oval shape, preferably the shape of an elongated hole.
  • the opening preferably has a length of 10 mm to 50 mm, preferably 20 mm to 40 mm, particularly preferably 30 mm, and a width of 2 mm to 30 mm, preferably 10 mm to 20 mm, particularly preferably 15 mm.
  • the molded part, each with an opening preferably has a length of 10 cm to 50 cm, preferably 20 cm to 40 cm, particularly preferably 25 cm to 30 cm.
  • several molded parts of the conveyor line are lined up until the desired length of the conveyor line is reached.
  • the secondary line is preferably designed as a tubular profile that is open in the longitudinal direction, for example as a half-tube.
  • the open tubular profile preferably has a U-shaped, for example a semicircular, cross section.
  • the secondary line can also have an angular cross section that is open on one side.
  • the pipe profile preferably has an open pipe segment with a cut-out angle of 100 ° to 180 °.
  • the cut-out angle is particularly preferably 140 °.
  • the cut-out angle of 140 ° has proven to be particularly preferred when the secondary line is glued to the delivery line. With a cut-out angle of 140 °, less glue is required than with others Cut angles to glue the secondary line to the delivery line. The less adhesive is required, the smaller the area of attack which can come into contact with the abrasive bulk material and thereby be removed.
  • the delivery line has a wall thickness of at least 10 mm, preferably at least 12 mm, and the secondary line has a wall thickness of at least 4 mm, preferably at least 6 mm. These wall thicknesses are particularly preferred for delivery lines made of ceramic and for secondary lines made of ceramic.
  • the secondary line is also preferably produced as a molded part.
  • the secondary line is preferably arranged parallel to the delivery line on its outside along the openings, in such a way that the openings are enclosed by the secondary line and the secondary line forms a channel together with the outside of the delivery line.
  • the pipeline system according to the invention preferably has a secondary line.
  • designs with several secondary lines are also possible, which are arranged parallel to the delivery line on the outside of the delivery line.
  • a molded part of the secondary line is preferably fastened to the outside of a molded part of the conveying line and the two molded parts have the same length.
  • the secondary line preferably extends over the entire length of the conveying line.
  • the secondary line is attached to the outside of the conveying line over the entire length of the conveying line.
  • the secondary line and the conveying line are open to the sending container and the target container and the bulk material and the conveying air from the sending container are introduced into the conveying line and into the secondary line via pressure and conveyed into it until the bulk material and the conveying air are conveyed leaves the conveying line and the secondary line again in a target container.
  • the bulk material to be conveyed is introduced into the pipeline system from a container via compressed air. The main part of the bulk material flows into the conveying line. If the conveying of the bulk material to be conveyed is normal, the compressed air also mainly flows through the conveying line.
  • the compressed air escapes from the conveying line and reaches the secondary line via the openings.
  • the compressed air leaves the secondary line via the openings in the direction of the delivery line, where bulk material can be removed for further delivery.
  • the pipeline system according to the invention is preferably produced in pipeline sections which are assembled into pipelines of desired lengths and shapes as required.
  • the pipe sections preferably have a length of 1 to 6 meters, particularly preferably 2 to 3 meters.
  • individual molded parts of the secondary line are first attached to the desired location on the outside of individual molded parts of the delivery line.
  • Several molded parts from the conveyor line and secondary line are lined up, fastened to one another, preferably with an epoxy resin, and inserted into a steel pipe.
  • the space between the delivery line and the casing pipe and between the secondary line and the casing pipe is then filled with a filler material.
  • the individual pipe sections have a connection piece, for example a flange, at the respective ends and are fastened to one another with fastening means, preferably with screws, and sealed with a seal between the flanges.
  • the pipeline system according to the invention is preferably used at the points of a pipeline which are exposed to particular wear by the bulk material. This can be, for example, in the area of bends or deflections.
  • FIG. 1 shows a molded part of a conveying line in a perspective illustration
  • FIG. 2A shows a molded part of a secondary line in a perspective illustration
  • FIG. 2B shows a cross section through the secondary line from FIG. 2A
  • FIG. 3 shows a cross section through a pipeline system according to the invention
  • FIG. 4 shows a further cross section through a pipeline system according to the invention
  • FIG. 5 shows a longitudinal section through a pipeline system according to the invention from FIG. 4.
  • FIG. 1 shows a perspective illustration of a molded part 10 of a conveyor line 4 in a perspective view obliquely from above.
  • the delivery line 4 has an opening 6 for each molded part 10.
  • the opening 6 has the shape of an elongated hole.
  • the molded part 10 preferably has a length of 250 mm.
  • the entire inner surface 13 of the delivery line 4 is coated with a wear-resistant material, preferably ceramic.
  • the entire conveying line is preferably made of a wear-resistant material, preferably ceramic, and preferably has a wall thickness of 12 mm.
  • FIG. 2A shows a perspective illustration of a molded part 11 of a secondary line 5 of the pipeline system 1 according to the invention (not shown here).
  • the secondary line 5 has a tubular profile which is open in the longitudinal direction and has a U-shaped cross section.
  • the inner surface 14 of the secondary line 5 is preferably coated with a wear-resistant material, preferably with ceramic.
  • the entire secondary line 5 consists of a wear-resistant material, preferably ceramic.
  • FIG. 2B shows a cross section through the secondary line 5 shown in FIG. 2A.
  • the U-shaped cross section has a cutout angle ⁇ of 140 °.
  • the secondary line 5 is glued to the delivery line 4 by means of an epoxy resin (shown in FIG. 3).
  • Figure 3 shows a cross section through a pipeline system 1 with a delivery line 4 with an opening 6, a secondary line 5 and a jacket pipe 7.
  • the secondary line 5 surrounds the opening 6 of the delivery line 4 and is attached to the delivery line 4 via an adhesive 3 so that the secondary line 5 together with the delivery line 4 forms a channel.
  • At least the inner surface 13 of the delivery line 4 and the inner surface 14 of the secondary line 5 comprise a wear-resistant material.
  • the entire conveying line 4 and the entire secondary line 5 are preferably made of a wear-resistant material, preferably ceramic.
  • the space between the delivery line 4 and the casing pipe 7 and between the secondary line 5 and the casing pipe 7 is completely filled with a filler material 2, preferably with a mineral or cement-containing potting compound, preferably with mortar or cement.
  • FIG. 4 shows a further cross section through a pipeline system 1 with a delivery line 4 with an opening 6, a secondary line 5, a casing pipe 7 and a filling material 2 between the delivery line 4 and casing pipe 7 and between the secondary line 5 and casing pipe 7, as in FIG described.
  • Figure 4 shows a connector 8, which at both ends of
  • Pipeline sections (shown in Figure 5) can be attached to connect individual pipeline sections, preferably with screws. In this way, pipes of any length can be made.
  • the pipe sections can have straight pieces but also bends, depending on the distance between a sending container and a
  • the connecting piece 8 is preferably a circular disc, preferably a flange, with a hole in the middle.
  • the connecting piece 8 is preferably made of steel and is welded to the jacket pipe 7.
  • the connecting piece 8 has a plurality of bores 9 in the outer region of the disk for receiving fastening means, preferably screws.
  • a pipe section 12 is shown and shows a longitudinal section through the plane AA of the pipe system 1 shown in Figure 4 with a delivery line 4 made of several molded parts 10, each with an opening 6, with a secondary line 5, a jacket pipe 7 and a filling material 2 between the conveying line 4 and the casing pipe 7 and between the secondary line 5 and the casing pipe 7.
  • FIG. 5 shows the connecting pieces 8 for fastening several pipe sections 12 to one another. If two connecting pieces 8 are fastened to one another, a seal (not shown) is preferably placed between the two connecting pieces.
  • the section B shows the length of a molded part of the delivery line 4 or the length of a molded part of the secondary line 5.
  • Several molded parts of the delivery line 4 and the secondary line 5 of length B are lined up in a row in order to obtain the length of a pipe section 12. List of reference symbols

Landscapes

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Abstract

Es wird ein Rohrleitungssystem (1) zum pneumatischen Fördern von Schüttgut beschrieben. Das Rohrleitungssystem (1) umfasst eine Förderleitung (4) und eine Nebenleitung (5), wobei die Nebenleitung (5) über Öffnungen (6), welche über die Länge der Förderleitung (4) verteilt sind, mit der Förderleitung (4) in Verbindung steht. Dabei weist die Förderleitung (4) auf der gesamten inneren Oberfläche ein verschleissfestes Material auf. Die Nebenleitung (5) ist an der Aussenseite der Förderleitung (4) angeordnet. Die Förderleitung (4) und die Nebenleitung (5) sind von einem Mantelrohr (7) umschlossen und der Zwischenraum zwischen der Förderleitung (4) und dem Mantelrohr (7) sowie zwischen der Nebenleitung (5) und dem Mantelrohr (7) ist mit einem Füllmaterial (2) gefüllt.

Description

Rohrleitungssystem zum pneumatischen Fördern von Schüttgut
Technisches Gebiet Die Erfindung betrifft ein Rohrleitungssystem zum pneumatischen Fördern von Schüttgut.
Stand der Technik Rohrleitungen zum pneumatischen Fördern von Schüttgut über lange Distanzen sind bekannt. Um eine kontinuierliche Förderung des Schüttguts auch über lange Distanzen zu gewährleisten und eine Stopfenbildung zu verhindern, muss eine ausreichende Minimalgeschwindigkeit der Druckluft gewährleistet sein, welche über zusätzliche Druckluftleitungen verbessert werden kann.
Beispielsweise beschreibt CH 685697 ein Rohrleitungssystem, welches mindestens eine Förderleitung und eine Druckluftleitung umfasst, wobei die Druckluftleitung mehrere in axialer Richtung orientierte und im Abstand zueinander angeordnete Öffnungen aufweist, über welche die Druckluftleitung mit der Förderleitung in Verbindung steht. Die Druckluftleitung ist an der Innenwand der Förderleitung befestigt und umfasst zur Umlenkung der Druckluft und zur Auflösung der Verstopfung ein Umlenkblech.
In DE 2021 1770 U1 ist eine Vorrichtung zum pneumatischen oder hydraulischen Fördern von Schüttgut mit einer Förderleitung, einem Innenrohr mit Öffnungen, und mit Strömungswiderständen im Innenrohr im Bereich der Öffnungen beschrieben, wobei die Strömungswiderstände zur Auflösung von Verstopfung dienen.
Diese Systeme werden aus Stahl gefertigt, welche beim Transport von abrasiven Gütern wie Braunkohle, Aktivkohle, Asche, Erze, Schlacke, Zement, oder Sand keine befriedigend lange Standzeit der Leitung haben. Um Stahlrohre verschleissfester zu gestalten, werden sie mit verschleissfesten Materialien verkleidet, wie beispielsweise in DE9320465U1 beschrieben. Allerdings neigen die hier beschriebenen Fördermittel zur Verstopfung, weil die zur Vermeidung der Stopfenbildung notwendigen Druckluftleitungen fehlen.
Nachteilig bei den bekannten Systemen ist, dass sie entweder aus verschleissanfälligem Stahl gefertigt sind, oder dass sie unter bestimmten Bedingungen zu Verstopfung neigen.
Aufgabe der Erfindung
Der vorliegenden Erfindung ist nun die Aufgabe gestellt, ein Rohrleitungssystem zu schaffen, welches die Standzeiten der Leitungen für abrasive Schüttgüter erhöht, welches eine kontinuierliche Förderung von Schüttgut ermöglicht, die Anhäufung von Schüttgut und Verstopfung verhindert, sowie eine stabile Förderung mit hoher Belastung über lange Distanzen gewährleistet.
Beschreibung der Erfindung
Diese Aufgabe wird durch ein Rohrleitungssystem zum pneumatischen Fördern von Schüttgut mit einer Förderleitung und einer Nebenleitung gelöst, wobei die Nebenleitung über Öffnungen, welche über die Länge der Förderleitung verteilt sind, mit der Förderleitung in Verbindung steht. Die Förderleitung weist auf der gesamten inneren Oberfläche ein verschleissfestes Material auf, und die Nebenleitung ist an der Aussenseite der Förderleitung angeordnet. Die Förderleitung und die Nebenleitung sind von einem Mantelrohr umschlossen, und der Zwischenraum zwischen der Förderleitung und dem Mantelrohr sowie zwischen der Nebenleitung und dem Mantelrohr ist mit einem Füllmaterial gefüllt.
Die Erfindung hat den Vorteil, dass das Rohrleitungssystem durch die Förderleitung, welche mindestens auf der gesamten inneren Oberfläche ein verschleissfestes Material aufweist, eine hohe Abriebfestigkeit und somit einen hohen Verschleissschutz aufweist. Dies hat den Vorteil, dass die Standzeiten des Rohrleitungssystems erhöht werden und die erfindungsgemässen Rohrleitungen weniger schnell ersetzt werden müssen als herkömmliche Systeme aus Stahl. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass durch die Nebenleitung an der Aussenseite der Förderleitung ein Verstopfen innerhalb der Förderleitung verhindert und Schüttgutanhäufungen aufgelöst werden können, indem die Förderluft durch die Öffnungen in die Nebenleitung gelangt und durch die Nebenleitung fliesst, falls die Förderleitung verstopft ist. Zudem bleibt durch die Anordnung der Nebenleitung an der Aussenseite der Förderleitung der für das Schüttgut zur Verfügung stehende Förderquerschnitt in der Förderleitung erhalten im Gegensatz zu herkömmlichen Systemen, bei welchen die Nebenleitung an der Innenseite der Förderleitung angebracht ist, welche den Förderquerschnitt reduziert. Die Anordnung der Nebenleitung an der Aussenseite der Förderleitung führt somit zusätzlich zu einer verbesserten kontinuierlichen Förderung von Schüttgut. Das erfindungsgemässe Rohrleitungssystem ist dadurch besonders geeignet für die Förderung von abrasiven Schüttgütern.
Unter einem erfindungsgemässen Rohrleitungssystem wird ein System aus Rohrleitungen verstanden, welches zur pneumatischen Förderung von Schüttgut, insbesondere von abrasivem Schüttgut, geeignet ist. Das Rohrleitungssystem wird teilweise auch als Dichtstromrohr bezeichnet. Das zu fördernde Schüttgut kann beispielsweise staubförmig, pulverförmig oder körnig sein. Abrasive Schüttgüter sind beispielsweise Braunkohle, Aktivkohle, Flugasche, Sinterstaub, Bodenasche, Kesselasche, Filterasche, Oxide von Eisen- und Nichteisenmetallen, Erze, in der chemischen Industrie verwendete abrasive Materialien, Schlacke oder Sand.
Unter pneumatischer Förderung versteht man den Transport von Schüttgütern mit Gas wie beispielsweise Luft oder einem Inertgas, vorzugsweise Luft, mittels Über oder Unterdrück. Bei brennbaren, sauerstoffempfindlichen oder staubexplosiven Schüttgütern wird ein Inertgas, vorzugsweise Stickstoff verwendet. Die Förderung findet durch Rohre statt. Vorzugsweise weist die gesamte innere Oberfläche der Förderleitung ein verschleissfestes Material auf. Unter gesamter innerer Oberfläche wird verstanden, dass mindestens die Innenseite der Förderleitung mit einem verschleissfesten Material beschichtet ist. In einer bevorzugten Ausführungsform weist nicht nur die gesamte innere Oberfläche der Förderleitung ein verschleissfestes Material auf, sondern die gesamte Förderleitung besteht aus einem verschleissfesten Material.
Unter verschleissfestem Material wird ein Material verstanden, welches gegen den mechanischen Abrieb durch Schüttgut widerstandsfähig ist. Beispiele für verschleissfeste Materialien sind Keramik, Flartmetall, Flartlegierungen, Flartsteinzeug, Korund oder Schmelzbasalt. Vorzugsweise ist das verschleissfeste Material Keramik. Keramik hat sich also besonders bevorzugt erwiesen, weil es eine höhere Verschleissfestigkeit gegenüber abrasiven Schüttgütern aufweist als andere verschleissfeste Materialien. Dies führt dazu, dass weniger Material benötigt wird und somit die Kosten und das Gewicht tiefer liegen als bei anderen verschleissfesten Materialien.
Da auch die Nebenleitung einer Schüttgutströmung unterliegt und somit abrasives Material durch die Nebenleitung strömt, weist vorzugsweise auch die gesamte innere Oberfläche der Nebenleitung ein verschleissfestes Material auf.
Vorzugsweise besteht die gesamte Nebenleitung aus einem verschleissfesten Material, vorzugsweise aus Keramik.
Unter Keramik wird ein nichtmetallischer Werkstoff verstanden, welcher vorzugsweise aus den Rohstoffen Aluminiumoxid, Zirkonoxid oder Siliziumcarbid hergestellt wird. In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst Keramik Aluminiumoxid. Noch mehr bevorzugt besteht die Förderleitung beziehungsweise die Förderleitung und die Nebenleitung im Wesentlichen aus Aluminiumoxid. Im Wesentlichen bedeutet, dass der Aluminiumoxid-Keramik neben Aluminiumoxid geringe Anteile an zusätzlichen Materialien umfassen kann, aber zu mindestens 90%, vorzugsweise mindestens 99%, aus Aluminiumoxid besteht. Aluminiumoxid ist besonders bevorzugt, weil es eine besonders hohe Verschleissfestigkeit aufweist und somit minimale Wand- oder Schichtstärken benötigt werden für die gewünschte Verschleissfestigkeit. Damit können die Kosten und das Gewicht der Rohrsysteme möglichst tief gehalten werden. Das Mantelrohr, welches die Förderleitung und die Nebenleitung umschliesst, ist beispielsweise aus Stahl, Aluminium, Kunststoff oder Karton. Vorzugsweise ist das Mantelrohr aus Stahl.
Zur Verbindung der Förderleitung und der Nebenleitung mit dem Mantelrohr, wird der Zwischenraum zwischen der Förderleitung und dem Mantelrohr sowie zwischen der Nebenleitung und dem Mantelrohr mit einem Füllmaterial gefüllt. Das Füllmaterial absorbiert Schläge, Biegungen und Vibrationen, welche durch das Schüttgut entstehen und verstärkt dadurch die Förderleitung. Zudem unterliegen Keramik und Stahl unterschiedlichen Wärmedehnungen, welche durch ein geeignetes Füllmaterial ausgeglichen werden können. Zusätzlich hält das Füllmaterial die Nebenleitung in Position, falls sich bei längerem Gebrauch der Förderleitung die Befestigung zwischen Nebenleitung und Förderleitung auflösen sollte. Als geeignete Füllmaterialien kommen beispielsweise mineralische oder zementhaltige Vergussmassen, beispielsweise Mörtel, Leichtbeton, Zement, Flartschaum oder Gips in Frage. Besonders bevorzugt als Füllmaterial ist Mörtel oder Zement, insbesondere Portlandzement. Die Nebenleitung ist an der Aussenseite der Förderleitung angeordnet und vorzugsweise daran befestigt, vorzugsweise mittels eines Klebstoffes. Als Klebstoffe kommen beispielsweise Epoxidharze oder silikonbasierte Flarze in Frage. In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Nebenleitung mittels eines Epoxidharzes an der Aussenseite der Förderleitung befestigt. Epoxidharz hat sich als besonders geeignet erwiesen, wenn die Förderleitung und vorzugsweise auch die Nebenleitung aus Keramik besteht und Keramik verklebt wird. Die Förderleitung ist vorzugsweise ein Rohr mit einem kreisrunden Querschnitt und weist mehrere Öffnungen auf, welche über die Länge der Förderleitung entlang einer einzigen Längsachse verteilt liegen. Vorzugsweise weist die Förderleitung einen Innendurchmesser von 50 mm bis 500 mm, bevorzugt von 50 mm bis 200 mm, und einen Aussendurchmesser von 70 mm bis 500 mm, bevorzugt von 70 mm bis 250 mm auf. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform weist die Förderleitung einen Innendurchmesser von 80 mm und einen Aussendurchmesser von 1 10 mm auf.
Die Förderleitung wird vorzugsweise in Formteilen hergestellt, wobei jedes Formteil der Förderleitung vorzugsweise nur eine Öffnung aufweist. Vorzugsweise weist die Öffnung eine längliche Form, beispielsweise eine ovale Form, vorzugsweise die Form eines Langlochs, auf. Die Öffnung weist vorzugsweise eine Länge von 10 mm bis 50 mm, bevorzugt 20 mm bis 40 mm, besonders bevorzugt von 30 mm auf, und eine Breite von 2 mm bis 30 mm, vorzugsweise 10 mm bis 20 mm, besonders bevorzugt von 15 mm. Vorzugsweise weist das Formteil mit je einer Öffnung eine Länge von 10 cm bis 50 cm, bevorzugt von 20 cm bis 40 cm, besonders bevorzugt von 25 cm bis 30 cm auf. Um eine Förderleitung der gewünschten Länge herzustellen, werden mehrere Formteile der Förderleitung aneinandergereiht, bis die gewünschte Länge der Förderleitung erreicht ist.
Die Nebenleitung ist vorzugsweise als in Längsrichtung offenes Rohrprofil, beispielsweise als Halbrohr, ausgebildet. Vorzugsweise weist das offene Rohrprofil einen u-förmigen, beispielsweise einen halbrunden, Querschnitt auf. Die Nebenleitung kann aber auch einen eckigen, auf eine Seite offenen, Querschnitt aufweisen.
Vorzugsweise weist das Rohrprofil ein offenes Rohrleitungssegment auf mit einem Ausschnittswinkel von 100° bis 180°. Besonders bevorzugt beträgt der Ausschnittswinkel 140°. Der Ausschnittswinkel von 140° hat sich als besonders bevorzugt erwiesen, wenn die Nebenleitung mit der Förderleitung verklebt wird. Bei einem Ausschnittswinkel von 140° braucht es weniger Klebstoff als bei anderen Ausschnittwinkeln, um die Nebenleitung mit der Förderleitung zu verkleben. Je weniger Klebstoff benötigt wird, desto kleiner ist die Angriffsfläche, welche mit dem abrasiven Schüttgut in Kontakt kommen kann und dadurch abgetragen werden kann.
In einer bevorzugten Ausführungsform weist die Förderleitung eine Wanddicke von mindestens 10 mm, vorzugsweise mindestens 12 mm, und die Nebenleitung eine Wanddicke von mindestens 4 mm, vorzugsweise mindestens 6 mm, auf. Diese Wanddicken sind besonders bevorzugt bei Förderleitungen aus Keramik und bei Nebenleitungen aus Keramik.
Die Nebenleitung wird ebenfalls vorzugsweise als Formteil hergestellt. Die Nebenleitung ist vorzugsweise parallel zur Förderleitung an dessen Aussenseite entlang der Öffnungen angeordnet, derart, dass die Öffnungen von der Nebenleitung umschlossen werden und die Nebenleitung zusammen mit der Aussenseite der Förderleitung einen Kanal bildet. Vorzugsweise weist das erfindungsgemässe Rohrleitungssystem eine Nebenleitung auf. Es sind aber auch Ausführungen mit mehreren Nebenleitungen möglich, welche parallel zur Förderleitung an der Aussenseite der Förderleitung angeordnet sind. Vorzugsweise wird ein Formteil der Nebenleitung an der Aussenseite eines Formteils der Förderleitung befestigt und die beiden Formteile weisen dieselbe Länge auf. Vorzugsweise erstreckt sich die Nebenleitung über die gesamte Länge der Förderleitung. In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Nebenleitung über die gesamte Länge der Förderleitung an der Aussenseite der Förderleitung befestigt. Dies bedeutet, dass die Nebenleitung sowie die Förderleitung gegen den Sendebehälter sowie gegen den Zielbehälter hin offen sind und das Schüttgut sowie die Förderluft aus dem Sendebehälter über Druck in die Förderleitung sowie in die Nebenleitung eingeleitet und in diesen gefördert wird, bis das Schüttgut sowie die Förderluft in einem Zielbehälter die Förderleitung und die Nebenleitung wieder verlässt. Bei der Verwendung des erfindungsgemässen Rohrleitungssystems wird das zu fördernde Schüttgut aus einem Behälter über Druckluft in das Rohrleitungssystem eingeleitet. Der Hauptteil des Schüttguts strömt dabei in die Förderleitung. Wenn die Förderung des zu fördernden Schüttguts normal verläuft, fliesst die Druckluft ebenfalls hauptsächlich durch die Förderleitung. Setzt aber die Förderung in der Förderleitung aufgrund von Schüttgutanhäufung oder Verstopfung aus, so tritt die Druckluft aus der Förderleitung aus und gelangt über die Öffnungen in die Nebenleitung. Die Druckluft verlässt die Nebenleitung über die Öffnungen wieder Richtung Förderleitung, wo ein Abtragen von Schüttgut zur weiteren Förderung möglich ist.
Das erfindungsgemässe Rohrleitungssystem wird vorzugsweise in Rohrleitungsteilstücken hergestellt, welche je nach Bedarf zu Rohrleitungen von gewünschten Längen und Formen zusammengebaut werden. Die Rohrleitungsteilstücke weisen vorzugsweise eine Länge von 1 bis 6 Meter, besonders bevorzugt von 2 bis 3 Meter auf. Zur Herstellung der Rohrleitungsteilstücke werden zuerst einzelne Formteile der Nebenleitung an gewünschter Stelle an der Aussenseite von einzelnen Formteilen der Förderleitung befestigt. Mehrere Formteile aus Förderleitung und Nebenleitung werden aneinandergereiht, aneinander befestigt, vorzugsweise mit einem Epoxidharz, und in ein Stahlrohr eingeführt. Der Zwischenraum zwischen der Förderleitung und dem Mantelrohr sowie zwischen der Nebenleitung und dem Mantelrohr wird danach mit einem Füllmaterial gefüllt. Die einzelnen Rohrleitungsteilstücke weisen an den jeweiligen Enden ein Verbindungsstück, beispielsweise ein Flansch, auf und werden mit Befestigungsmitteln, vorzugsweise mit Schrauben, aneinander befestigt und mit einer Dichtung zwischen den Flanschen abgedichtet. Vorzugsweise wird das erfindungsgemässe Rohrleitungssystem an den Stellen einer Rohrleitung eingesetzt, welche besonderer Abnutzung durch das Schüttgut ausgesetzt sind. Das kann beispielsweise im Bereich von Biegungen oder Umlenkungen sein. Weitere Vorteile der Erfindung folgen aus der nachfolgenden Beschreibung, in welcher die Erfindung anhand eines in den schematischen Zeichnungen darge stellten Ausführungsbeispiels näher erläutert wird. Kurze Beschreibung der Figuren
Es zeigen:
Fig. 1 ein Formteil einer Förderleitung in einer perspektivischer Darstellung Fig. 2A ein Formteil einer Nebenleitung in einer perspektivischen Darstellung, Fig. 2B einen Querschnitt durch die Nebenleitung von Fig. 2A,
Fig. 3 einen Querschnitt durch ein erfindungsgemässes Rohrleitungssystem, Fig. 4 einen weiteren Querschnitt durch ein erfindungsgemässes
Rohrleitungssystem mit Verbindungsstück,
Fig. 5 einen Längsschnitt durch ein erfindungsgemässes Rohrleitungssystem von Fig. 4.
In den Figuren sind für dieselben Elemente jeweils dieselben Bezugszeichen ver wendet worden und erstmalige Erklärungen betreffen alle Figuren, wenn nicht ausdrücklich anders erwähnt.
Ausführungsbeispiele der Erfindung
In Figur 1 ist ein Formteil 10 einer Förderleitung 4 dargestellt in einer perspektivischen Sicht von schräg oben. Pro Formteil 10 weist die Förderleitung 4 eine Öffnung 6 auf. Die Öffnung 6 weist die Form eines Langlochs auf. Vorzugsweise weist das Formteil 10 eine Länge von 250 mm auf. Die gesamte innere Oberfläche 13 der Förderleitung 4 ist mit einem verschleissfesten Material beschichtet, vorzugsweise mit Keramik. Vorzugsweise ist die ganze Förderleitung aus einem verschleissfesten Material, vorzugsweise aus Keramik, hergestellt und weist vorzugsweise eine Wanddicke von 12 mm auf. Figur 2A zeigt eine perspektivische Darstellung auf ein Formteil 1 1 einer Nebenleitung 5 des erfindungsgemässen Rohrleitungssystems 1 (hier nicht dargestellt). Die Nebenleitung 5 weist ein in Längsrichtung offenes Rohrprofil mit einem u-förmigen Querschnitt auf. Die innere Oberfläche 14 der Nebenleitung 5 ist vorzugsweise mit einem verschleissfesten Material beschichtet, vorzugsweise mit Keramik. In einer bevorzugten Ausführungsform besteht die gesamte Nebenleitung 5 aus einem verschleissfesten Material, vorzugsweise aus Keramik.
Figur 2B zeigt einen Querschnitt durch die in Figur 2A dargestellte Nebenleitung 5. Der u-förmige Querschnitt weist einen Ausschnittswinkel a von 140° auf. Zur Befestigung der Nebenleitung 5 an der Förderleitung 4 wird die Nebenleitung 5 mittels eines Epoxidharzes mit der Förderleitung 4 verklebt (in Figur 3 dargestellt).
Figur 3 zeigt einen Querschnitt durch ein Rohrleitungssystem 1 mit einer Förderleitung 4 mit einer Öffnung 6, einer Nebenleitung 5 und einem Mantelrohr 7. Die Nebenleitung 5 umschliesst die Öffnung 6 der Förderleitung 4 und ist über einen Klebstoff 3 an der Förderleitung 4 befestigt, so dass die Nebenleitung 5 zusammen mit der Förderleitung 4 einen Kanal bildet. Mindestens die innere Oberfläche 13 der Förderleitung 4 und die innere Oberfläche 14 der Nebenleitung 5 weist ein verschleissfestes Material auf. Vorzugsweise ist die ganze Förderleitung 4 und die ganze Nebenleitung 5 aus einem verschleissfesten Material, vorzugsweise aus Keramik, gefertigt. Der Zwischenraum zwischen der Förderleitung 4 und dem Mantelrohr 7 sowie zwischen der Nebenleitung 5 und dem Mantelrohr 7 ist vollständig mit einem Füllmaterial 2, vorzugsweise mit einer mineralischen oder zementhaltigen Vergussmasse, vorzugsweise mit Mörtel oder Zement, gefüllt. Das Füllmaterial 2 dient als Bindeglied zwischen der Förderleitung 4 und dem Mantelrohr 7 und fängt Schläge, Biegungen und Vibrationen, welche auf die Förderleitung 4 ausgeübt werden, auf. Zusätzlich hält das Füllmaterial 2 die Nebenleitung 5 in Position, falls bei starker Beanspruchung der Förderleitung 4 und der Nebenleitung 5 der Klebstoff 3 durch das Schüttgut abgenützt werden sollte. In Figur 4 ist ein weiterer Querschnitt durch ein Rohrleitungssystem 1 mit einer Förderleitung 4 mit einer Öffnung 6, einer Nebenleitung 5, einem Mantelrohr 7 und einem Füllmaterial 2 zwischen Förderleitung 4 und Mantelrohr 7 sowie zwischen Nebenleitung 5 und Mantelrohr 7 dargestellt, wie in Figur 3 beschrieben. Zusätzlich zeigt Figur 4 ein Verbindungsstück 8, welches an beiden Enden von
Rohrleitungsteilstücken (in Figur 5 dargestellt) angebracht werden kann, um einzelne Rohrleitungsteilstücke, vorzugsweise mit Schrauben, miteinander zu verbinden. Auf diese Weise können Rohrleitungen von beliebiger Länge hergestellt werden. Die Rohrleitungsteilstücke können gerade Stücke aber auch Biegungen aufweisen, je nach Wegstrecke zwischen einem Sendebehälter und einem
Zielbehälter. Das Verbindungsstück 8 ist vorzugsweise eine kreisförmige Scheibe, vorzugsweise ein Flansch, mit einer Bohrung in der Mitte. Vorzugsweise ist das Verbindungsstück 8 aus Stahl und wird an das Mantelrohr 7 geschweisst. Zusätzlich weist das Verbindungsstück 8 im äusseren Bereich der Scheibe mehrere Bohrungen 9 auf zur Aufnahme von Befestigungsmitteln, vorzugsweise von Schrauben.
In Figur 5 ist ein Rohrleitungsteilstück 12 dargestellt und zeigt einen Längsschnitt durch die Ebene A-A des in Figur 4 dargestellten Rohrleitungssystems 1 mit einer Förderleitung 4 aus mehreren Formteilen 10 mit jeweils einer Öffnung 6, mit einer Nebenleitung 5, einem Mantelrohr 7 und einem Füllmaterial 2 zwischen der Förderleitung 4 und dem Mantelrohr 7 sowie zwischen der Nebenleitung 5 und dem Mantelrohr 7. Zusätzlich zeigt Figur 5 die Verbindungsstücke 8 zur Befestigung von mehreren Rohrleitungsteilstücken 12 miteinander. Werden zwei Verbindungsstücke 8 aneinander befestigt, wird zwischen den zwei Verbindungsstücken vorzugsweise eine Dichtung (nicht gezeigt) platziert. Die Strecke B zeigt die Länge eines Formteils der Förderleitung 4 beziehungsweise die Länge eines Formteils der Nebenleitung 5 auf. Mehrere Formteile der Förderleitung 4 und der Nebenleitung 5 der Länge B werden aneinandergereiht, um die Länge eines Rohrleitungsteilstücks 12 zu erhalten. Bezugszeichenliste
1 Rohrleitungssystem
2 Füllmaterial
3 Klebstoff
4 Förderleitung
5 Nebenleitung
6 Öffnung
7 Mantelrohr
8 Verbindungsstück
9 Bohrung, Schraubenloch
10 Förderleitung
1 1 Nebenleitung
12 Rohrleitungsteilstück
13 innere Oberfläche der Förderleitung
14 innere Oberfläche der Nebenleitung a Ausschnittswinkel

Claims

Patentansprüche
1. Rohrleitungssystem (1 ) zum pneumatischen Fördern von Schüttgut, mit einer Förderleitung (4) und einer Nebenleitung (5), wobei die Nebenleitung (5) über Öffnungen (6), welche über die Länge der Förderleitung (4) verteilt sind, mit der Förderleitung (4) in Verbindung steht, dadurch gekennzeichnet, dass die Förderleitung (4) auf der gesamten inneren Oberfläche (13) ein verschleissfestes Material aufweist, und dass die Nebenleitung (5) an der Aussenseite der Förderleitung (4) angeordnet ist, wobei die Förderleitung (4) und die Nebenleitung (5) von einem Mantelrohr (7) umschlossen sind, und wobei der Zwischenraum zwischen der Förderleitung (4) und dem Mantelrohr (7) sowie zwischen der Nebenleitung (5) und dem Mantelrohr (7) mit einem Füllmaterial (2) gefüllt ist.
2. Rohrleitungssystem (1 ) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Füllmaterial (2) eine mineralische oder zementhaltige Vergussmasse ist.
3. Rohrleitungssystem (1 ) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Füllmaterial (2) Mörtel oder Zement ist.
4. Rohrleitungssystem (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Förderleitung (4) aus verschleissfestem Material besteht.
5. Rohrleitungssystem (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das verschleissfeste Material Keramik, vorzugsweise Aluminiumoxid, ist.
6. Rohrleitungssystem (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Nebenleitung (5) auf der gesamten inneren Oberfläche ein verschleissfestes Material aufweist.
7. Rohrleitungssystem (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Nebenleitung (5) aus verschleissfestem Material besteht.
8. Rohrleitungssystem (1 ) nach einem der Ansprüche 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass das verschleissfeste Material Keramik, vorzugsweise Aluminiumoxid, ist.
9. Rohrleitungssystem (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Mantelrohr (7) aus Stahl ist.
10. Rohrleitungssystem (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Nebenleitung (5) mittels eines Klebstoffes
(3), vorzugsweise eines Epoxidharzes, an der Aussenseite der Förderleitung
(4) befestigt ist.
1 1. Rohrleitungssystem (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Nebenleitung (5) über die gesamte Länge der Förderleitung (4) erstreckt.
12. Rohrleitungssystem (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Nebenleitung (5) als in Längsrichtung offenes Rohrprofil ausgebildet ist.
13. Rohrleitungssystem (1 ) nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Rohrprofil ein offenes Rohrleitungssegment aufweist mit einem Ausschnittswinkel (a) von 100 bis 180°, vorzugsweise 140°.
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