NO161552B - Anvendelse av en innretning for transport av materialer som kan stroemme. - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse angår en anvendelse av en innretning i henhold til det etterfølgende patentkrav 1.

I skruetransportører er det element som bevirker transport en skrueflate av plate, stålbånd eller fremstilt av kompakt material, hvilken dreies om sin akse og skyver materialet forover i et trau eller et rør. Skruetransportører er f.eks. beskrevet i Taschenbuch flir Maschinenbau fra "Dubbel" (1981), sidene 1154 og 1155.

Konvensjonelle skruetransportører har flere ulemper:

Røret bør ikke fylles fullstendig, men bare omtrent halvveis,

idet det ellers inntreffer fastklemming. Derved minsker tran-sportytelsen pr. tverrsnittsenhet betydelig. Dessuten kan det over den bare halvveis fylte skruetransportør ikke oppnås noen trykkforskjell.

Forskyvningen i skruetransportører kan bare utføres med en relativ bevegelse mellom skruevingene og materialet.

På grunn av den lille avstand til transportskruen fra rør-veggen ødelegges korn i materialet. Materialet valses kontinuerlig.

Skruetransportøren kan bare mates med en doseringsinnretning, fordi den bare skal være halvveis fylt.

DE-PS 953-956 beskriver en transportskrue for transport av løst material i en motsatt væskestrøm. Den dreibart og lengdeforskyvbart lagrede transportskruen forskyves forover og bakover. Under forskyvningen bakover dreies den for å for-skyve materialet. Den tilstrebede, best mulige gjennomgående blanding av materialet og den i motsatt retning strømmende væsken oppnås ved at skruevingen er avbrudt, at det er anordnet lager i materialstrømmen, og at trauet med transportskruen ikke er fullstendig fylt.

I US-PS 2.260.824 beskrives likeledes en transportskrue som er lagret dreibart og lengdeforskyvbart og som dreies tvangsmessig ved bevegelsen bakover.

Det vises også til CH-PS 591-326, som viser et transportrør som inneholder en aksialt stasjonær transportskrue som til-føres material som skal transporteres ved hjelp av et aksialt bevegelig stempel, henholdsvis ved hjelp av en annen, aksialt stasjonær transportskrue. Den førstnevnte transportskrue kan også være aksialt bevegelig, for å kunne virke som et presse-s tempel.

Dessuten viser US-PS 4.391-561 et transportrør som inneholder en aksialt stasjonær transportskrue med varierende stigning langs lengden og en konisk ende ved utløpet av transport-røret.

På denne bakgrunn er formålet med den foreliggende oppfinnelse ved anvendelse av en innretning av den type som omfatter en forover og bakover forskyvbar skruetransportør som dreies tvangsmessig ved bevegelsen bakover, for transport av material som kan strømme, å oppnå høy transportytelse pr. tverrsnittsenhet, og uten at det trenges noen doseringsinnretning, og slik at det ved tilførsel av et gassformet eller flytende drivmedium dannes en trykkforskjell over området til transportskruen .

Denne oppgave oppnås i henhold til oppfinnelsen ved en anvendelse av en innretning slik som angitt i det etterfølgende patentkrav 1 .

I transportskruen som inngår i innretningen som anvendes i henhold til oppfinnelsen dannes en meget tett materialsøyle, som er selvtettende i hele lengden av transportskruen og ikke oppdeles ved forskyvning i transportrøret. Mottrykket ved utløpsåpningen ligger som regel på 6 - 8 bar.

Innretningen med transportskruen kan være anordnet horison-talt, vertikalt eller i enhver passende skråretning. Den styres automatisk av materialet i transportrøret, slik at det vanligvis ikke trengs noen lager, på grunn av den tette søylen. Dersom materialet ikke muliggjør automatisk styring, hvilket sjelden inntreffer, anordnes lagrene alltid utenfor materialsøylen.

Friksjonen mellom materialet og innerveggen i transportrøret, henholdsvis transportskruen, er avhengig av friksjonskoef-fisienter, av friksjonsflaten og av det midlere normaltrykk til enkeltdelene mot friksjonsflaten.

Det må ved utformningen tas hensyn til at materialet ikke skal dreies i skruen, d.v.s. at friksjonen mellom materialet og innerveggen i transportrøret må være større enn mellom materialet og den roterende skruen. Dersom transportskruen og transportrøret består av det samme material, med den samme overflatekvalitet, må forholdet mellom stigningen til transportskruen og dens diameter velges slik at i området for denne stigning er den overflate av transportrøret som kommer i kontakt med materialet større enn den tilsvarende overflaten av transportskruen. I alle tilfeller skal det nevnte forhold velges slik at den samlede friksjon mellom materialet og rørveggen er større enn mellom skruevingen og materialet. Dersom dette er tilfellet skrur transportskruen seg gjennom materialet ved tilbakebevegelsen, uten at materialet forskyves i aksial retning i forhold til veggen i transportrøret.

Fortrinnsvis består transportskruen og transportrøret av

stål, som om nødvendig kan være kjemisk resistent.

Friksjonskoeffisienten mellom transportskruen og materialet kan minskes ved at transportskruen belegges med et glidnings-økende material. I dette tilfellet kan stigningen ved den samme diameter minskes.

Dersom transporten skal skje i forbindelse med en kjemisk eller fysikalsk prosess kan transportskruen og transportrøret være slik utformet at de kan oppvarmes eller kjøles. Dette skjer for transportskruen på kjent måte ved at et tilsvarende medium føres inn i akselen, henholdsvis at det innføres en varmestav og at varmen derfra fordeles i skruen.

Materialet som tilføres uten dosering over materialinnløpet fyller skruetransportøren fullstendig. Diameteren til transportskruen kan alt etter det material som skal transporteres utføres forskjellig. Avstanden mellom transportskruen og innerveggen i transportrøret er litt større, hensiktsmessig omtrent 10 - 30%, enn den midlere korn- henholdsvis partik-kelstørrelse i materialet som skal transporteres, slik at materialet på den ene side verken fastklemmes eller skades, mens det på den annen side dannes den kompakte materialsøyle som muliggjør den lagerfrie styringen av transportskruen.

Akselen til transportskruen som rager ut gjennom den bakre endevegg til transportrøret er ved endeveggen fortrinnsvis ført gjennom en tetning, som hindrer utstrømning av fine partikler mellom akselen og veggen.

I praksis har det vist seg fordelaktig å innstille lengden av bevegelsen til transportskruen forover og bakover til 0,5 - 10 ganger dens stigning. Hensiktsmessig beveges transportskruen frem og tilbake med en frekvens i størrelsen 0,5 - 2 sek._ i

Alt etter anvendelsen kan det ved utløpet av transportrøret være anordnet et tilbakeslagsspjeld eller en skyver. Et tilbakeslagsspjeld er særlig egnet når innretningen benyttes for tilførsel til en transportledning som tilføres et drivmedium.

For oppnåelse av den sammensatte bevegelse til transportskruen må det benyttes spesielle drivanordninger. Disse drivanordninger settes sammen av i og for seg kjente maskinelementer, som kan bevirke dreie- og lengdebevegelsen.

Den i og for seg uproblematiske driften av bevegelsen frem og tilbake av transportskruen i aksialretningen skjer ved hjelp av elektromekaniske eller hydrauliske, henholdsvis pneumatiske midler.

Innretningen er egnet for transport av material som kan strømme, med korn- henholdsvis partikkelstørrelser fra ett støvkorn og inntil omtrent 50 mm. Transportkapasiteten av-henger av størrelsen av innretningen, og kan variere mellom noen få kilo pr. time til omtrent 1000 tonn pr. time.

For transport over lange strekninger av material som kan strømme er innretningen ikke egnet, idet den har et aksjons-område på høyst noen få meter.

Det er kjent å transportere faste stoffer ved hjelp av gass-formede drivmedier, slik som f.eks. luft, eller ved hjelp av vann. F.eks. kan det anvendes den såkalte tettstrømstran-sport, idet drivmediet blåses inn i materialet som skal transporteres fra et parallellrør, kontinuerlig eller i regel-messige avstander.

I mange tilfeller er tilførselen av materialet til trans-portstrømmen til drivmediet en vanskelig oppgave. Avgjørende er en uniform og mest mulig tapsfri innføring av materialet, med liten byggehøyde og lang levetid for tilførselsaggregatet.

Transportrøret med transportskruen er slik dimensjonert at trykket til drivmediet ved materialinnløpet i transportskruen bare utgjør en liten brøkdel av verdien i transportstrømmen.

Fortrinnsvis tilstrebes at trykket oppbygges til en verdi gjennom materialet som ligger under 5 %, for finkornet material under 1 %.

Det resttrykket som foreligger ved materialinnløpet er avhengig av forskjellige parametre, som innvirker på den mini-

male lengde til transportrøret:

- Kornstørrelse. Ved grovkornet eller grovoppdelt material, f.eks. trespon eller kull, er trykkfallet pr. meter rørlengde vesentlig mindre enn ved finkornet material, f.eks. aluminiumoksyd. - Kornsammensetning. Et material med forskjellige kornstør-relser bevirker et høyere trykkfall pr. meter rørlengde enn et material med enhetlig kornstørrelse. - Trykket i drivmediet. Et høyere trykk vil, absolutt be-traktet, falle mindre pr. meter rørlengde enn et lavere trykk. - Seighet og viskositet til drivmediet. Disse er særlig varierende for flytende drivmedier.

Ved anvendelse av et mottrykk må innretningen som benyttes som tilførselsaggregat oppfylle de følgende betingelser: Transportrøret må i området ved transportskruen være fullstendig og tett fylt med material som skal transporteres. Friksjonen mot innerveggen i transportrøret må ved tilbakebevegelse også være større enn friksjonen mot snekkeskruen som i det minste delvis belastes av materialet.

Anvendt som tilførselsaggregat for material som kan strømme er innretningen særlig egnet når bunkere eller siloer må tømmes for tungtstrømmende materialer.

Innretningen virker som en pumpe for faste stoffer. Materialet kan transporteres over en horisontal, skrå eller vertikal strekning på en energimessig gunstig måte. Transport-strekningen kan uten videre utgjøre inntil 2000 meter.

Spekteret av mulige materialer som kan transporteres er meget bredt. Som eksempel kan nevnes: - Aluminiumindustri: Uttak av aluminiumoksyd, flussmateri-aler og karbonholdige produkter fra bunkere og siloer og transport av disse produkter til mellomlagerbeholdere, samt rengjøring av aluminiumskrap og overføring til smelteovner

eller til det flytende metall.

- Kullkraftverk: Transport av kull, slagg og aske.

- Kjemisk industri: Transport, kjøling og oppvarming av tallrike produkter, anvendelse i adsorpsjonsprosesser. - Næringsmiddelindustri: Transport av alle typer korn, mel og såmaterialer fra bunkere og siloer. - Tre- og papirindustri: Transport av spon, sagspon, tremel, fyllstoffer for papir og kjemikalier for bleking. - Gjødningsmiddelindustri: Transport av råfosfater, pottaske og ferdig gjødning.

Innretningen kan også anvendes som doseringsinnretning, reak-sjonsrom for faste materialer, motstrømskromatograf og/eller adsorpsjonsrom.

Oppfinnelsen skal ved hjelp av tegningene forklares nærmere. Fig. 1 viser i vertikalsnitt en transportinnretning med hydraulisk drift og som anvendes som selvtettende tilf ørselsaggregat. Fig. 2 viser i vertikalsnitt en annen utførelse av en transportinnretning med pneumatisk drift og som anvendes som selvtettende til førselsaggregat. Fig. 3 viser i vertikalsnitt en transportinnretning tilsvarende fig. 1 eller 2, men med vertikalt anordnet transportskrue som automatisk uttar material som skal transporteres fra et lagringssted.

Innretningen består hovedsakelig av et transportområde 10 og et drivområde 12.

I transportområdet 10 er det i et transportrør 14 anordnet en transportskrue 16 som kan beveges frem og tilbake i aksial retning A. Vingen til transportskruen 16 er sveiset til en skrueaksel 18, og har en avstand fra innerveggen i transport-røret 14 som er større enn den midlere kornstørrelse i materialet 20. Lengden av bevegelsen forover til transportskruen 16 er i denne utførelsesform noe mindre enn stigningen S til skruelinjen.

Materialet 20 som skal transporteres tilføres uten å doseres til materialinnløpet 22, hvilket er antydet med en pil. Ved en bevegelse forover blir transportskruen 16, som med hensyn til materialet 20 er selvsperrende, skjøvet forover, uten at den dreies. Derved skyves en tilsvarende mengde av materialet 20 inn i materialutløpet, hvilket likeledes er antydet med en pil.

Materialutløpet er utformet som et konisk innsnevret mellom-stykke 48 som er festet til transportrøret 14 med flenser, og transportledningen 49 er festet til mellomstykket med flenser. I mellomstykket 48 munner det ut et tilførselsrør 50 for drivmedium, gjennom hvilket, i det foreliggende tilfelle, det inn-blåses luft som av en kompressor 52 er bragt til høyt trykk. Materialet 20 som ved hjelp av bevegelsen til transportskruen 16 er bragt inn i mellomstykket 48 rives med av luftstrømmen.

Transportrøret 14 er på den med hensyn til transportretningen bakre side lukket med en endevegg 26, som skrueakselen 18 rager gjennom. En tetning 28 er forbundet med denne endevegg 26, og skrueakselen T8 kan gli mot pakningen.

Drivanordningen og transportrøret 14 er festet til en felles konsoll 46.

Trykket i drivmediet utøver et høyt mottrykk på transportområdet 10 i det indre av transportrøret. Transportrøret 14 som i området ved transportskruen 16 er fullstendig fylt med material 20 bevirker at transportområdet er selvtettende. I området ved materialinnløpet 22 har trykket i drivmediet sunket med noen prosent.

Bevegelse av akselen 18 forover og bakover skjer ved at akselen 18 via en kobling 30 er forbundet med en drivaksel 32 som er anordnet i den samme aksiale retning A, hvilken i det bakerste området er utformet som en stang 34 med flere gjen-ger. Ledespindelen til denne gjengede stang har samme stigning S som transportskruen 16 og står i inngrep med mutteren til en tilbakeløpssperre 36. Tilbakeløpssperren 36 bevirker at mutteren under transportbevegelsen forover kan dreie fritt, mens dens ved tilbakebevegelsen av akselen er sperret slik at det fremtvinges en dreining av den gjengede stang og dermed drivog skrueakselen. Forutsetningen for dette er at diameteren til den gjengede stang 34 er slik dimensjonert at det ikke skjer noen selvsperring. På grunn av den samme stigning S for den gjengede stang 34 og transportskruen 16 skrur denne seg ved tilbakebevegelsen ut av materialet 20, uten å bevege dette i aksialretningen A.

I drivområdet skjer trykkanvendelsen i aksialretningen for bevegelse frem og tilbake av transportskruen 16 via en driv-sylinder 54 ved hjelp av et stempel 56 som drives frem og tilbake av hydraulisk trykk. Drivakselen kan dreie fritt i stempelet 56. I tilslutning til stempelet går drivakselen 32 over i den gjengede stang 34. Ved tilbakebevegelsen dreier den gjengede stang 34 og drivakselen 32 seg, men derimot ikke stempelet 56.

Gjennom tilførsels- henholdsvis utløpsledninger 58 føres hydraulikkoljen, som styres av en omstyringsventil aktivert på kjent måte av to endebrytere og drives av en pumpe 62, inn i en ende av drivsylinderen.

Fig. 2 skiller seg fra fig. 1 bare ved to trekk. Det første forskjellige trekk, som tydelig fremgår av tegningen, ligger i området ved materialutløpet 24. Transportrøret 14 lukkes av et skrått liggende spjeld 64, som kan svinge om en akse 66. Ved en bevegelse forover av transportskruen 16 heves spjeldet 64 av det utstrømmende material 20, men lukkes deretter i løpet av kort tid av trykkluften. Dermed forbedres den selvtettende funksjon til transportinnretningen. Dette er særlig

fordelaktig for grovkornet eller grovoppdelt material.

Videre oppnås i fig. 2, hvilket ikke fremgår av tegningen, trykket i aksialretningen A med trykkluft.

I henhold til utførelsesformen i fig. 3 er både transportområdet og drivområdet, hvilket er opphengt i en ikke vist kran, anordnet vertikalt eller tilnærmet vertikalt. Transportskruen 16 som i det minste før transportbevegelsen rager ut av transportrøret 14 fjerner automatisk material 20 som skal transporteres fra et lager 68, f.eks. fra et skipslaste-rom. Dermed dannes en kjegle 70 i materialet. Strømnings-linjene 72 er også antydet. Materialet 20 transporteres vertikalt eller tilnærmet vertikal oppover, og transporteres videre ved hjelp av komprimert luft som strømmer inn gjennom tilførselsrøret 50, i en transportledning 49-

I alle utførelseseksempler i fig. 1 til 3 kan det utenfor

søylen av material som transporteres være anordnet konvensjonelle lager.

Claims (8)

1. Anvendelse av en innretning som selvtettende tilførselsaggregat for ved hjelp av et drivmedium i form av gass eller væske å drive frem et material (20) som kan strømme, i pulverform, kornform, oppdelt form, granulatform eller pastaform, hvilken innretning omfatter et transportrør (14) med en koaksialt anordnet transportskrue (16) og midler for å drive denne, idet denne er selvsperrende i aksial retning (A) med hensyn til materialet og har en skrueaksel (18) som er stivt koblet til en drivaksel (32) og kan beveges frem og tilbake, idet det er anordnet en drivanordning for å oppnå en rotasjonsfri transportbevegelse og en tilbakebevegelse med en tvungen, regelmessig rotasjon av transportskruen (16) en omdreining pr. stigning (S) av dens skruelinje i retning langs skruegjengen, idet materialet ( 20) ved tilbakebevegelsen for-blir stasjonært i aksialretningen (A), idet lengden av tran-sportrøret (14) med transportskruen (16), alene eller i sam-virke med et spjeld (64), er slik dimensjonert at trykket i drivmediet ved materialinnløpet (22) i transportskruen (16) bare utgjør en liten brøkdel av verdien i materialstrømmen.

2. Anvendelse av en innretning som angitt i krav 1, idet transportskruen (16) ikke oppviser lager, henholdsvis ute-lukkende oppviser lager anordnet utenfor materialsøylen (20), at vingen til transportskruen (16) er utformet gjennomgående og at avstanden til transportskruen (16) fra innerveggen i transportrøret (14) på alle sider ligger litt over den midlere korn- henholdsvis partikkelstørrelse i materialet (20), idet det ved et pneumatisk eller hydraulisk mottrykk oppstår en kompakt, homogen materialsøyle.

3. Anvendelse av en innretning som er angitt i krav 1 eller 2, idet transportrøret (14) og transportskruen (16) består av det samme materiale, fortrinnsvis av rustfritt stål.

4. Anvendelse av en innretning som angitt i krav 1 - 3, idet transportskruen (16) er belagt med et glidningsfremmende materiale.

5. Anvendelse av en innretning som angitt i krav 1 - 4, idet transportskruen (16) er innrettet til å oppvarmes og/eller kjøles.

6. Anvendelse av en innretning som angitt i krav 1 - 5, idet gjennomføringen av skrueakselen (18) til transportskruen (16) gjennom den bakre endevegg (26) i transportrøret (14) har en tetning (28) på utsiden.

7. Anvendelse av en innretning som angitt i krav 1 - 6, idet det på transportrøret (14) i retning av materialutløpet (24) er anordnet et tilbakeslagsspjeld (64) eller en skyver.

8. Anvendelse av en innretning som angitt i krav 1 - 7 for uttak av materiale (20) fra bunkere, siloer eller et lager, særlig et tungtstrømmende material.