NO327681B1 - Fremgangsmate og anordning til overforing av partikkelformige faste produkter mellom soner med forskjellige trykk - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører en fremgangsmåte og anordning for overføring av partikkelformige produkter mellom soner med forskjellig trykk, som angitt i innledningen av respektive selvstendige krav 1 og 15.

Oppfinnelsen er særlig egnet til å transportere biomasse med lav densitet så som halm, men skal ikke være begrenset til dette.

Den oppfinneriske fremgangsmåte er basert på et slusesystem hvormed produktet først overføres gjennom en porsjoneringsanordning, som produserer en sekvens av uniforme produktporsjoner som er atskilt av uniforme partikkelfrie rom, og deretter overføres produktporsjonene hver for seg gjennom en sluseanordning, som omfatter minst ett slusekammer og to trykklåser hvorav minst den ene til enhver tid sikrer en trykktett barriere mellom de trykksonene, og produktporsjonene tvangstømmes fra den første sone og inn i et slusekammer ved hjelp av en stempelskrue, idet dennes akse praktisk talt flukter med slusekammerets akse, og produktporsjonene tvangstømmes fra slusekammeret og inn i den andre trykksone ved hjelp av nevnte stempelskrue eller et stempel, eller ved hjelp av gass, damp eller væske som leveres ved et trykk som er høyere enn trykket i den andre trykksone.

En stempelskrue betyr i denne kontekst en skruetransportør hvortil det kan tilføyes en frem- og tilbakegående aksialbevegelse uavhengig av rotasjonen.

Et eksempel på en stempelskrue er beskrevet i SE-patent 469.536.

Et slusesystem betyr i denne kontekst en posisjoneringsanordning kombinert med en sluseanordning. En sluseanordning betyr et slusekammer kombinert med trykklåser.

Et slusekammer i oppfinnelsens betydning, er et kammer som vekselvis kan tilkoples en av to trykksoner, samtidig som at det på en trykktett måte er separert fra den andre trykksone. Anordninger som i lukket tilstand sikrer en trykktett separering skal i det følgende benevnes trykklåser. Tvangsfylling/ tømming betyr ifylling/tømming ved hjelp av en positiv fremføring av produktet hvilket innebærer at det anvendes andre fremføringskrefter enn tyngdekraften.

Bakgrunn:

Det er en økende interesse for fremstilling av energi, cellulose, etanol og andre produkter fra biomasser. Dette innbefatter at biomassen underkastes prosesser under trykk, så som dampbehandling, hydrolyse, løsningsmiddelekstraksjon, koking, eksplosjonskoking, gassifisering og tørking med overhetet damp. Biomassen kan omfatte tørre eller våte partikler eller partikler som er suspendert i en væske. For å oppnå lavest mulige produksjonskostnader er det av avgjør-ende betydning å kunne etablere pålitelige kontinuerlige prosesser som kan produsere døgnet rundt hele året.

Halm utgjør en stor biomasseressurs som ennå ikke er blitt utnyttet i særlig grad, som følge av dens egenskaper som gjør den svært vanskelig å transportere inn i, gjennom og ut av apparatur undertrykk. Hovedproblemene er:

Halm har lav densitet (løst opprevet halm tilnærmet 50 kg/m<3>).

Halm er et ikke-strømmende produkt og har svært sterke bindeegenskaper.

Halm har et høyt innhold av slipende silisium.

Disse hindringene innbærer at en fremgangsmåte og et apparat som kan håndtere halm i relasjon til trykkapparatur må kunne håndtere omtrent alt annet så som treflis, kull, restavfall, biprodukter fra slakterier osv.

For å være pålitelig må apparatet kunne oppfylle de følgende krav:

- maskindelene bør kun i en svært begrenset utstrekning gjennomskjære produktet for å unngå slitasje og tilstopping, - risikoen for sammenklebing bør elimineres ved å tvinge produktet gjennom de kritiske sonene. Dette betyr at det er absolutt nødvendig å gjennomføre en tvunget fylling og tømming av slusekamrene.

Det bør være mulig å komprimere lavdensitet produkter til en høyere densitet for å frembringe en hensiktsmessig kapasitet innenfor fornuftige dimensjoner. Ingen av de kjente metoder og apparaturer basert på sluseinnretninger tilfredsstiller disse kravene.

SE-patentskrift 469 536 beskriver et kammer hvori produktet innføres ved en stempelskrue. Ved innløpet glir en sylinderkniv fremover og skjærer gjennom produktet for å lukke innløpet, men dets funksjon er å lukke for produktet og ikke å frembringe en trykklås. Ved utløpet finnes det en trykklås, men siden det kun er en eneste en, er ikke dette en sluseinnretning som definert innlednings-vis. Apparatet er en pluggstrømmater basert på evnen til den sterkt kompri-merte plugg av produktet til å redusere utslippet av gass når trykklåsen er åpen.

Roterbare låser for eksempel ifølge US-patentskrift 5.114.053 hvor en rotor som omfatter en rekke lommer, roterer kontinuerlig i et sylindrisk hus krever et produkt med tilfredsstillende strømningsegenskaper. Maskindelene må skjære gjennom produktet, noe som er problematisk, særlig ved innløpet. Produktet kan ikke komprimeres og tvangsfylling/tømming er umulig.

Ifølge DE-patent 24 26 035 dreier en rotor med et slusekammer periodisk, noe som muliggjør at åpningen vekselvis er forbundet med høy- og lavtrykkssonene. Et stempel i slusekammeret sikrer en tvunget tømming av slusekammeret og forhindrer utslipp fra høytrykkssonen. Produktet blir ikke tvangsfylt inn i slusekammeret, og derfor kan det ikke komprimeres og maskindelene må skjære igjennom produktet.

US-patentskrift 5.095.825 beskriver en fremgangsmåte hvor en rotor omfatter to slusekamre, som tvangstømmes ved hjelp av et stempel som er plassert i slusekamrene. Slusekamrenes åpninger er plassert ved en ende av rotoren slik at hver av dem er tilkoplet til den ene av de to trykksonene hvor rotoren stanser. Med metoden søker man å redusere risikoen for binding under fyllingen av slusekammeret ved at det opprettes et vakuum ved hjelp av stempelet. Dette betyr at risikoen for binding bare kun delvis reduseres dersom produktet er gjennomtrengelig for luft. Maskindelene må skjære igjennom produktet og det er ikke mulig å komprimere produktet ved denne metode.

Ifølge US-patentskrift 5.819.992 anvendes det en rotor med flere parallelle slusekamre. Slusekamrene omfatter innløp i den ene ende og utløp i den andre ende. Når rotoren stanser for å fylle det ene slusekammer og tømme det andre, opprettes det tetninger ved at dynamiske tetningsringer ekspanderer. Når fylle/tømmeoperasjonen er avsluttet, trekkes de dynamiske tetningsringer tilbake, og deretter kan rotoren bevege seg til neste posisjon med mindre friksjon, men med ufullstendig tetning. Denne fremgangsmåte innbefatter ikke oppdeling, og derfor må maskindelene skjære igjennom produktet. Dessuten innbefatter denne metode ikke tvangsfylling, valgmuligheter for sammen-pressing eller tvangstømming.

SE-utlegningsskrift 456 645 beskriver et T-formet slusekammer som tvinger produktet til å gjøre en perpendikulær bevegelse fra horisontal til vertikal retning. Produktet fremføres forbi innløpstrykklåsen og inn i slusekammeret ved hjelp av et stempel eller en stempelskrue, og deretter faller produktet ved kun ved hjelp av tyngdekraften gjennom den vertikale gren inntil den lander på utløpstrykklåsen. Et separat stempel sikrer en tvunget tømming av slusekammeret. Det faktum at produktet under ladingen av slusekammeret må gjøre en 90° sving utelukkende ved tyngdekraft, øker risikoen for bindinger, og det gjør kapasiteten for øket kompresjon av produktet i slusekammeret umulig.

Ifølge US-patentskrift 5.192.188 fylles produktet inn i slusekammeret utelukkende ved tyngdekraftens innvirkning, noe som gir en svært dårlig ifylling. Utløpsstempelet må skjære gjennom produktet ved innløpsåpningen, og noen kapasitetsøkende kompresjon er ikke mulig.

Videre skal nevnes SE 500 516 C, som omhandler en anordning for overføring av et partikkelprodukt mellom to soner med ulikt trykk. Et problem som skal løses i forhold til anordningen i SE 500 516 C kan ses å være frembringelse av en alternativ løsning for å motvirke gasslekkasje mellom de to trykksonene, for å unngå bruk av mekaniske deler som kan kutte gjennom produktet og som reduserer slitasje og tilstopping av anordningen.

Fordelen med fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen er at den oppfyller alle de krav for overføring av partikkelformig, slipende, lavdensitet, ikke-strømmende produkter mellom soner med ulike trykk.

Overnevnte formål oppnås med en fremgangsmåte som angitt i den karakteriserende delen av det selvstendige krav 1, mens alternative utførelser av fremgangsmåten er angitt i de uselvstendige kravene 2-14.

Overnevnte formål oppnås også med en anordning som angitt i den karakteriserende delen av det selvstendige krav 15.

For å unngå gjennomskjæring av produktet omfatter fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen en porsjoneringsinnretning før sluseinnretningen. Porsjoneringsanordningen frembringer én eller flere sekvenser av jevne produktporsjoner som er atskilt med jevne partikkelfrie rom. De partikkelfrie rom sikrer at det ikke forekommer produktpartikler i arbeidsrommet til trykklåsene når de lukker.

For å frembringe tvangsfylling, fremføres produktporsjonene inn i sluseanordningen ved hjelp av en stempelskrue. Rotasjonen og aksialbevegelsen til skruestempelet kan kontrolleres uavhengig noe som gjør det mulig å frembringe enhver kompresjonsgrad fra lett pakking til at produktporsjonene overføres til faste plugger.

Tvangsfylling og muligheten til å frembringe en regulerbar kompresjon av produktet er svært viktige faktorer ved oppfinnelsen, som følge av den forbedrede pålitelighet og økende kapasitet som apparatet ifølge oppfinnelsen vil frembringe sammenlignet med de kjente apparater. De kjente apparater er konstruert for å overføre partikler av kull og trevirke med densiteter fra 0,4-0,8 sammenlignet med 0,05 for oppkuttet halm. Dette betyr at kapasiteten ved-rørende halm ville falle til ca. 10% dersom volumet i slusekammeret var uforandret.

For å frembringe en tvangsfylling av slusekammeret ifølge oppfinnelsen kan det velges forskjellige utførelser ifølge oppfinnelsen, avhengig av hvorvidt utslipp fra høytrykkssonen under overføring av produktet fra slusekammeret til høytrykks-sonen, er akseptabelt eller ikke.

Dersom emisjonen er akseptabel, så som for eksempel når emisjonen består av damp, hvorfra det kan gjenvinnes energi ved kondensering, kan stempelskruen som gjennomfører tvangsfyllingen også utføre den tvungne tømming av slusekammeret. Dette innbærer at for hver produktporsjon som overføres inn i høytrykkssonen, vil et dampvolum overføres til slusekammeret og videre til stedet for kondenseringen. For denne situasjonen kan trykklåsanordningen velges blant velkjente ventiler så som glideventiler, kuleventiler eller stempel-ventiler. Ventilenes innerdiameter bør være minst av samme dimensjon som slusekammeret. Før trykklåsene åpnes må trykket i slusekammeret reguleres for å etablere stort sett samme trykk på begge sider av trykklåsen for å redusere den kraft som er nødvendig for å åpne trykklåsen.

I spesielle situasjoner så som ved eksplosjonskoking, hvor produktet må fjernes ved høy hastighet fra kokerens høytrykk, bør trykket i slusekammeret opprettholdes eller til og med økes for å akselerere produktet til en svært høy hastighet når trykklåsing åpnes. For denne spesielle situasjon kan ventildiameteren være mye mindre enn slusekammerets diameter som følge av produktets høye hastighet under tømmingen. En kuleventil vil være et godt valg som følge av at den åpnes fullstendig på meget kort tid.

Dersom utslipp er uakseptabel for eksempel når det er involvert giftige, eksplosive eller illeluktende gasser, omfatter den foretrukne utførelse av oppfinnelsen en rotor med to slusekamre plassert praktisk talt parallelt med stempelskruens akse, og enten vinkelrett eller parallelt med rotoraksen og utstyrt med stempler for tvunget tømming.

Denne foretrukne utførelse av oppfinnelsen, må tetningssystemet som skal forhindre gasser, damper eller væsker å lekke ut når produktet overføres fra slusekammeret og inn i høytrykkssonen, være motstandsdyktig mot påvirkning av de kjemikalier og de herskende temperaturer i høytrykkssonen. Ved gassifisering kan for eksempel temperaturen være i området 700-1100 °C og prosessgassene kan inneholde betydelige mengder av tjære, som kan kondensere ved mye lavere temperatur i slusekammeret. For å unngå at varmeprosessgasser trenger inn i slusekammeret under tømmingen, er det kjent for eksempel fra US-patentskrift 5.095.825 og DE 24 26 035 A1 å heve trykket i slusekammeret før tømmingen ved hjelp av en trykksatt inertgass. Tilførselen av inertgass vil imidlertid utgjøre en betydelig ekstra kostnad, og derfor er det utviklet et spesielt tetningssystem ifølge oppfinnelsen, og som praktisk talt eliminerer lekkasje av prosessgasser uten at det er nødvendig å anvende trykksatt inertgasser i hele tatt.

Det spesielle tetningssystemet omfatter tre tetningsinnretninger, som vil være aktive i tre forskjellige områder.

Den første tetningsanordning omfatter to tetningsringer som er aktive mellom de åpne ender til slusekamrene og utløpet til lavtrykkssonen og innløpet til høy-trykkssonen under fyllingen og tømmingen. Denne første tetningsanordning er en kjent type tetning som kan utvides til å etablere tetning under ifylling henholdsvis tømming og kan trekkes sammen under bevegelsen av rotoren for å forhindre friksjon.

Den andre tetningsanordning skal forhindre at det unnslipper gass, damp eller væske fra høytrykkssonen og inn i den del av slusekammeret som er bak stempelet. Utslipp kan skje når tetningskantene til stempelet slites, noe som er åpenbart særlig når det er tilstede silika i produktet. Den andre tetnings-anordningen anvender gasser, damp eller væske bak stempelet, og trykksatt til hovedsakelig samme trykk som trykket i lavtrykksonen under ladingen, og trykksatt til det samme eller til et høyere trykk enn trykket i høytrykkssonen under tømmingen. Den trykksatte gass, damp eller væske kan også anvendes til å bevege stempelet under tømmingen.

Den tredje tetningsanordning omfatter et kammer som rommer rotoren og frembringer en tettet forbindelse mellom de to trykksonene. Denne tredje tetningsanordning kan håndtere enhver emisjon fra høytrykkssonen som skyldes slitasje eller svikt i de to andre tetningsanordningene. Ethvert utslipp til beholderen vil bli detektert og ledes til et område hvor det ikke vil gjøre noen skade. Deteksjonen kan utløse handlingen som er nødvendig for å stanse ytterligere emisjon.

Detaljert beskrivelse:

Fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen er basert på et slusesystem som omfatter en porsjoneringsanordning og en sluseanordning. I det etterfølgende skal oppfinnelsen beskrives i detalj ved hjelp av to eksempler av utførelser av porsjoneringsanordningen og tre eksempler på utførelser av sluseanordningen.

Eksempel 1 beskriver en porsjoneringsanordning som er passende for atmosfæriske tilstander og med god bufringskapasitet for produktet som skal fremføres. Fig. 1a og 1b illustrerer eksempel 1.

Matingstransportøren 1.2 forflytter produktet under en nivellert roterende trommel 1.3 for å danne en produktstrøm med jevnt tverrsnitt. Produktsjiktets 1.4 tykkelse kan reguleres ved å endre avstanden mellom 1.3 og 1.2.1 den øvre ende av 1.2 faller produktet ned i trakten 1.5 innbefattende nedre fangdører 1.6. Når den korrekte produktmengde er overført til trakten 1.5 vil fangdørene 1.6 åpne opp og produktporsjonen vil falle ned på beltetransportøren 1.7 som vil forflytte porsjonen inn i sluseanordningen (ikke vist). Når trakten 1.5 er tømt lukkes fangdørene 1.6 og akkumuleringen av en ny produktporsjon vil starte.

Eksempel 1 beskriver en porsjonsinnretning som er hensiktsmessig for trykkbetingelser og med den mulighet å kunne betjene to sluseanordninger. Fig. 2a og 2b illustrerer eksempel 2.

Fig. 2a.

Produktet føres ut fra høytrykkssonen ved hjelp av en skruetransportør 2.1 i huset 2.2. En tversgående skruetransportør i husets 2.4 kan rotere i begge retninger og følgelig fremføre produktet vekselvis gjennom trykklåsene 2.5.1 og 2.5.2 og inn i slusekamrene 2.6.1 og 2.6.2. Når den tversgående skrue-transportør for eksempel fyller i slusekammeret 2.6.1 dannes et rom uten produktpartikler rundt trykklåsen 2.5.2. Når slusekammeret 2.6.2 fylles dannes et rom uten produktpartikler rundt trykklåsen 2.5.1.

Eksempel 3 beskriver en sluseanordning som er hensiktsmessig når et kontrollert utslipp er akseptabelt under transporten av produktet fra lav- til høytrykkssonen. Fig. 3a-3i illustrerer eksempel 3.

Fig. 3a.

Transportøren 3.1 beveger produktposisjonen inn i inntakstrakten 3.3 som er utstyrt med 2 beltetransportører 3.2 som frembringer en kombinert kompresjon og transport. Produktporsjonen under trykket P1 tvinges inn i slusekammeret 3.6 gjennom en åpen trykklås 3.4. Et skruestempel 3.5 i sin posisjon under inntakstrakten 3.3 fremfører produktporsjonen mot den lukkete utløpstrykklås 3.8 utelukkende som følge av sin roterende bevegelse, inntil hele produktporsjonen har passert innløpstrykklåsen 3.4.

Fig. 3b.

Innløpstrykklåsen er lukket.

Fig. 3c.

Trykket i slusekammeret forandres til det nye trykket P2 ved hjelp av en utjevningsventil 3.9.

Fig. 3d.

Utløpstrykklåsen åpnes og en aksial bevegelse av stempelskruen 3.5 suppleres til rotasjonen med en aksial bevegelse noe som tvinger produktporsjonen ut av slusekammeret 3.6 forbi utløpstrykklåsen og inn i den nye trykksonen 3.10.

Fig. 3e.

Utløpstrykklåsen 3.8 lukkes når stempelskruen 3.5 er trukket tilbake i slusekammeret 3.6 som følge av sin aksiale bevegelse.

Fig. 3f.

Trykket forandres til trykket P1 i den første trykksone ved hjelp av utjevningsventilen 3.9, hvoretter innløpstrykklåsen 3.4 åpnes og den neste produktporsjon kan fylles inn i slusekammeret.

Eksempel 4 beskriver en utførelse av sluseanordningen som er hensiktsmessig når utslippene under overføringen av produktet fra lav- til høytrykkssonen er uakseptabelt. Produktstrømmen snur 180° ved passering gjennom sluseanordningen. Fig. 4a-4e illustrerer eksempel 4.

Fig. 4a.

En produktporsjon transporteres inn i inntakstrakten 4.1 utrustet med to beltetransportører 4.2. Samtidig åpnes trykklåsen 4.8. En stempelskrue 4.5 posisjonert ved innløpet 4.3 tvinger produktporsjonen inn i slusekammeret 4.6.1 utelukkende som følge av sin rotasjonsbevegelse. Slusekammeret 4.6.1 fylles og tømmes gjennom den samme åpning, og kan vendes rundt en akse 4. 12 parallelt med stempelskruens akse og den er utstyrt med et stempel 4.11.1. Ifølge denne utførelse er et andre slusekammer 4.6.2 plassert symmetrisk i forhold til aksen 4.12 og er utstyrt med stempelet 4.11.2. De to slusekamrene med sine stempler og midler for å bevege stemplene omfatteren rotor 4.13, som kan dreies om aksen 4.12 og beveges ved aksial forskyvning.

Fig. 4b

Slusekammerstempelet 4.11.1 er under den tvungne ifylling flyttet fra startposisjonen ved slusekammeråpningen mot den innerste enden av slusekammeret 4.6.1. Det andre slusekammerstempelet 4.11.2 vil samtidig bevege seg fra startposisjonen i bunnen av slusekammeret mot og forbi åpningen og tvinge produktporsjonen ut av slusekammeret og inn i den andre trykksonen 4.10. Stempelskruen 4.5 tvinger produktporsjonen forbi åpningen av slusekammeret 4.6.1 som følge av en aksial bevegelse i tillegg til rotasjonen.

Fig. 4c.

Stempelet 4.11.2 trekkes så mye tilbake at det flukter med åpningen til slusekammeret 4.6.2, og trykklåsen 4.8 lukkes ved å bevege denne til innløpet 4.7 i høytrykkssonen og stempelskruen 4.5 trekkes tilbake til sin posisjon ved innløpet 4.3 i slusekammeret.

Fig. 4d.

Trykklåsene 4.4.1 og 4.4.2 åpnes ved aksial forskyvning av rotoren bort fra innløpstrakten 4.1 og innløpet 4.7 til høytrykkssonen. Deretter dreier rotoren 180° hvorved slusekammeret 4.6.1 vil bytte posisjon med slusekammeret 4.6.2.

Fig. 4e.

Trykklåsene 4.4.1 og 4.4.2 lukkes ved tilbaketrekking av rotoren 4.13, og slusekammeret 4.6.2 er klar til å tvangsfylles med den neste produktporsjon, og trykket i slusekammerets 4.6.1 forandres til høytrykk P2 ved hjelp av utjevningsventilen 4.9. Deretter åpnes trykklåsen 4.8 og slusekammerets 4.6.1 er klar til å tømmes.

Eksempel 5 beskriver, tilsvarende som eksempel 4, en utførelse av sluseanordningen som er hensiktsmessig når utslipp er uakseptabelt under over-føringen av produktet fra lavtrykkssonen til høytrykkssonen. I motsetning til i eksempel 4, er aksen til slusekammerrotoren ifølge eksempel 5, vinkelrett på aksen til slusekamrene og stempelskruen. Dette betyr av strømningen av produktet vil opprettholde retningen påtvunget av stempelskruen ved passering gjennom sluseanordningen. Denne tetningsmetode er av spesiell viktighet når temperaturen i høytrykkssonen er høyere enn tradisjonelle tetningsmaterialer kan tolerere, som for eksempel de 700-1100°C som finnes i en forgasser.

Fig. 5a.

En produktporsjon transporteres inn i inntakstrakten 5.1 som er utstyrt med to beltetransportører 5.2. Samtidig åpnes trykklåsen 5.8. En stempelskrue 5.5 som er posisjonert ved innløpet 5.3 tvinger produktporsjonen inn i slusekammeret 5.6.1 utelukkende som følge av sin rotasjonsbevegelse. Slusekammeret 5.6.1 fylles og tømmes gjennom den samme åpning, og kan dreies rundt en akse 5.12 som er vinkelrett på aksen til stempelskruen og utstyrt med et stempel 5.11.1.1 denne utførelse er et andre slusekammer 5.6.2 plassert symmetrisk i forhold til aksen 5.12 og er utstyrt med et stempel 5.11.2. De to slusekamrene med sine stempler utgjør en rotor 5.13 som kan dreie rundt aksen 5.12 i rotorhuset 5.15. De to stemplene 5.11.1 og 5.11.2 er forbundet via en stempelstang 5.14. Rotorhuset er trykktett forbundet med inntakstrakten 5.1 og høytrykkssonen 5.10.

Den kombinerte driv- og tetningsanordning for dobbeltstempelet 5.11.1/5.11.2

omfatter en beholder 5.16 med et reservoar av en væske, som kan pumpes ved hjelp av pumpen 5.17 til en beholder 5.18 som er delvis fylt med væsken. Slik at det derved opprettholdes et trykk P1 + som er noe høyere enn P1. Væsken kan pumpes ved hjelp av pumpen 5.20 fra beholderen 5.18 inn i en tilsvarende beholder 5.19 for derved å opprettholde et trykk P2++ som er noe høyere enn P2. Dessuten omfatter den kombinerte driv- og tetningsanordning rør og kanaler i aksen 5.12 og fire ventiler 5.21-5.24 hvormed de to slusekamrene 5.6.1 og 5.6.2 kan koples til de to beholderne 5.18 og 5.19. Når slusekammeret 5.6.1 fylles ledes væsken bak stempelet 5.11 gjennom 5.21 og inn i 5.18 og samtidig ledes en tilsvarende væskemengde fra 5.19 gjennom 5.23 og inn i den del av slusekammeret 5.6.2 som er bakenfor stempelet 5.11.2. For å opprettholde korrekt trykk pumpes samtidig en ekvivalent væskemengde fra 5.18 til 5.19.

Fig. 5b.

Slusekammerstempelet 5.11.1 beveges under den tvungne fylling fra åpningen mot bakenden av slusekammeret 5.6.1. Følgelig vil stempelet 5.11.2 samtidig beveges fra bunnen av slusekammeret 5.6.2 mot og forbi åpningen, slik at produktporsjonen tvinges ut av slusekammeret og inn i den andre trykksone 5.10. Stempelskruen 5.5 tvinger produktporsjonen forbi åpningen til slusekammeret 5.6.1 som følge av en aksial bevegelse i tillegg til rotasjonen.

Fig. 5c.

Trykklåsen 5.8 lukkes ved å bevege den til innløpet 5.7 og derved tvinges stempelet 5.11.2 så langt tilbake at det flukter med åpningen til slusekammeret 5.6.2. Stempelskruen 5.5 trekkes tilbake til sin posisjon ved innløpet 5.3.

Fig. 5d.

Trykklåsene 5.4.1 og 5.4.2 åpnes ved tilbaketrekking av tetningsringene, og kuleventilene 5.21 og 5.23 lukkes. Deretter tørnes rotoren 5.13 180° hvorved slusekammeret 5.6.1 vil bytte posisjoner med slusekammeret 5.6.2.

Fig. 5e.

Trykklåsene 5.4.1 og 5.4.2 lukkes ved ekspansjon av tetningsringene, og trykket i slusekammeret 5.6.1 forandres til høytrykket P2 ved hjelp av utjevningsventilen 5.9. Deretter åpnes trykklåsen 5.8 og kuleventilen 5.22 og 5.23 og slusekammeret 5.6.2 er nå klar til å tvangsfylles med den neste produktporsjon, og slusekammerets 5.6.1 er klar til å tvangstømmes.

Claims (15)

1. Fremgangsmåte for overføring av et partikkelformig produkt mellom to soner med forskjellige trykk, P1 og P2, respektive, idet fremgangsmåten omfatter: - at produktet ledes fra den første trykksone gjennom en porsjoneringsanordning som frembringer jevne produktporsjonen, og hvoretter - produktporsjonene transporteres individuelt gjennom en sluseanordning, som omfatter minst ett kammer og to trykklåser, - at produktporsjonene tvangsfylles fra den første trykksone inn i kammeret ved hjelp av en stempelskrue, hvis akse er stort sett på linje med kammerets akse, hvorved produktet kan komprimeres under overføringen fra den første til den andre trykksone, - at produktporsjonene tvangstømmes fra kammeret og inn i den andre trykksone ved hjelp av nevnte stempelskrue eller et stempel ved hjelp av en gass, damp eller væske tilført ved et trykk som er høyere enn trykket i den andre trykksone,karakterisert vedat - de jevne produktporsjoner atskilles av jevne partikkelfrie rom, for således å sikre at det ikke forefinnes noen partikler i arbeidsrommene til trykklåsene når disse lukkes, - minst én av trykklåsene til enhver tid sikrer en trykktett barriere mellom de to trykksonene, - kammeret er utformet i form av et slusekammer, - trykket i slusekammeret forandres fra P1 til P2 når en produktporsjon er tilsted i slusekammeret og begge trykklåsene er lukket, - trykket i slusekammeret forandres fra P2 til P1 når en produktporsjon er tømt fra slusekammeret og begge trykklåsene er lukket.

2. Fremgangsmåte i samsvar med krav 1, karakterisert vedat porsjoneringsanordn ingen omfatter en transportanordning som produserer uniforme produktporsjoner ved å kjøres i definerte perioder og produserer uniforme partikkelfrie rom ved å stanse i definerte perioder.

3. Fremgangsmåte i samsvar med krav 1, karakterisert vedat skilleanordningen omfatter en transportanordning, som kjøres kontinuerlig, og en akkumuleringsanordning, som produserer partikkelfrie rom mellom produktporsjonene, under fylling, og produserer uniforme produktporsjoner under tømming.

4. Fremgangsmåte i samsvar med krav 1, karakterisert vedat skilleanordningen omfatter en transportanordning, som kjøres kontinuerlig og en toveis fordeler, som inndeler den kontinuerlige produktstrøm i to strømmer av produktporsjoner.

5. Fremgangsmåte i samsvar med et av kravene 1-4,karakterisert vedat den andre trykksone er en høytrykkssone, og hvor produktporsjonene fra skilleanordningen en for en tvangsfylles inn i slusekammeret gjennom en åpen innløpstrykklås, og - hvori en stempelskrue i slusekammeret i en posisjon ved innløpet som følge av sin roterende bevegelse tvinger produktporsjonen mot en lukket utløpstrykklås inntil hele produktporsjonen har passert innløpstrykklåsen, og - hvor innløpstrykklåsen deretter lukkes, og - hvor trykket i slusekammeret deretter forandres til trykket i den andre trykksone, P2, og - hvor utløpstrykklåsen deretter åpnes, og - hvor slusekammeret fortløpende tvangstømmes ved hjelp av stempelskruen som supplerer sin rotasjonsbevegelse med en aksialbevegelse og tvinger produktporsjonen forbi den åpne utløpstrykklås og inn i den andre trykksone, og - hvor stempelskruen deretter trekkes tilbake til posisjonen ved innløpet, og - hvor utløpstrykklåsen deretter lukkes, og - hvor trykket i slusekammeret deretter forandres til trykket i den første trykksone, P1, og - hvor innløpstrykklåsen deretter åpnes, og den neste produktporsjon kan tvangsfylles inn i slusekammeret.

6. Fremgangsmåte i samsvar med et av kravene 1-4karakterisert vedat den andre trykksone er en høytrykkssone, og hvor produktporsjoner fra porsjoneringsanordningen en for en transporters gjennom en sluseanordning omfattende en rotor med en akse som er parallell med to identiske slusekamre som er plassert symmetrisk om rotoraksen rundt hvilken akse slusekamrene kan dreie I trinn på 180° og - hvor hver av de to slusekamrene har en åpning som vekselvis kan forbindes med de to trykksoner som tvangsfylles ved hjelp av stempelskruene plassert i front av slusekammeret og tvangsfylles ved hjelp av et stempel plassert i slusekammeret og - hvor to trykklåser plassert mellom de to trykksoner hvorav den første trykklås omfatter to tetningsringer plasser mellom åpningen til slusekamrene og åpningene til de to trykksonene, hvilken tetningsringer kan utvides når rotoren er stasjonær og trekkes sammen når rotoren dreier og den andre trykklås omfatter en ventil plassert ved åpningen av den andre trykksone, og - hvor rotoren er plassert i et rotorhus som er trykktett forbundet med de to trykksonene.

7. Fremgangsmåte i samsvar med krav 6, karakterisert vedat de to tetningsringene til den første trykklås lukkes ved hjelp av en aksial bevegelse av rotoren mot åpningen til de to trykksonene og åpnes ved hjelp av en reversert bevegelse.

8. Fremgangsmåte i samsvar med krav 1, karakterisert vedat den andre trykksone er en høytrykkssone, og hvor produktporsjoner fra porsjoneringsanordningen en for en transporters gjennom en sluseanordning hvor rotorens akse står vertikalt på de to slusekamrene og er på tvers av den felles endevegg til de to slusekamrene og hvori to stempler er forbundet ved hjelp av en stempelstang som frembringer en avstand mellom stemplene som innbærer at det ene slusekammer fylles fullstendig med produkt når det andre tømmes fullstendig, og - hvor hver av de to slusekamrene har en åpning som vekselvis kan forbindes med de to trykksoner som tvangsfylles ved hjelp av stempelskruene plassert i front av slusekammeret og tvangsfylles ved hjelp av et stempel plassert i slusekammeret og - hvor to trykklåser plassert mellom de to trykksoner hvorav den første trykklås omfatter to tetningsringer plasser mellom åpningen til slusekamrene og åpningene til de to trykksonene, hvilken tetningsringer kan utvides når rotoren er stasjonær og trekkes sammen når rotoren dreier og den andre trykklås omfatter en ventil plassert ved åpningen av den andre trykksone, og - hvor rotoren er plassert i et rotorhus som er trykktett forbundet med de to trykksonene.

9. Fremgangsmåte i samsvar med et av kravene 5-8, karakterisert vedat trykklåsene åpnes eller lukkes kun når stort sett det samme trykk er etablert på begge sider av trykklåsen.

10. Fremgangsmåte i samsvar med krav 6 og 7, karakterisert vedat stemplene i slusekamrene drives ved hjelp av én eller flere hydrauliske anordninger, og hvor det etableres en forbindelse mellom de lukkede ender av de to slusekamre hvorav rommet bak de to stempler trykksettes med gass, damp eller væske til et nivå som vil forhindre lekkasje fra høytrykkssonen til å passere stempelet under transporten av produktet fra slusekammeret til høytrykkssonen.

11. Fremgangsmåte i samsvar med et av kravene 6-10,karakterisert vedat de to slusekamrene ved de lukkede ender er forbundet med et hydraulisk system som kan opprettholde et trykk P1+ bak stempelet i slusekammeret under ifylling av produkt fra lavtrykkssonen med trykket P1 og opprettholde et trykk P2++ bak stempelet I slusekammeret under tømming til høytrykkssonen med trykket P2 og hvor differensialtrykket P2++ minus P2 kan reguleres til et nivå som er høyt nok til å generere drivkraften til tømmestempelet og hvor differensialtrykk P1 + minus P1 kan reguleres til et nivå som er hensiktmessig for stempelskruen til å presse tilbake stempelet i slusekammeret under ifylling med en kraft som er nødvendig for den påkrevde kompresjon av produktet.

12. Fremgangsmåte i samsvar med et av kravene 1-11,karakterisert vedat den påkrevde kompresjon av produktet under transporten fra den første til den andre trykksone kontrolleres ved å regulere volumet til produktporsjonene som frembringes av porsjoneringsanordningen I relasjon til det effektive volum av det aktuelle slusekammer.

13. Fremgangsmåte i samsvar med krav 12, karakterisert vedat kompresjonen gjennomføres ved hjelp av stempelskruen under tvangsfylling av slusekammeret.

14. Fremgangsmåte i samsvar med krav 13, karakterisert vedat kompresjonen delvis frembringes ved hjelp av stempelskruen under tvangsfylling av slusekammeret og delvis ved hjelp av kompresjonsinnretningen som er integrert i porsjoneringsanordningen og eller i anordningen som transporterer produktporsjonene til stempelskruen.

15. Apparat for transport av partikkelformig produkt mellom to soner med forskjellig trykk, P1 og P2, respektive, hvilket apparat omfatter: - en porsjoneringsanordning gjennom hvilke produktet overføres fra den første trykksone, hvilken porsjoneringsanordning er tilpasset til å produsere uniforme produktporsjoner, - en sluseanordning hvorigjennom produktporsjonene enkeltvis kan transporteres, hvilken sluseanordning omfatter minst ett kammer og to trykklåser, - en stempelskrue for tvangsfylling av produktporsjonene fra den første trykksone inn i kammeret, idet stempelskruens akse er praktisk talt på linje med kammerets akse hvorved produktet kan komprimeres under transporten fra den første til den andre trykksone, - midler for å tvangstømme produktporsjonene fra kammeret og inn i den andre trykksone, hvilke midler for tvangstømming velges fra gruppene bestående av: en stempelskrue, et stempel, en tilførsel av gass, damp eller væske ved et trykk som er høyere enn trykket i den andre trykksone,karakterisert vedat - porsjoneringsanordningen er tilpasset til å atskille de uniforme produktporsjoner av uniforme partikkelfrie rom, - at trykklåsene er tilpasset til å sikre en trykktett barriere mellom de to trykksonene, - hvilket kammer et slusekammer, idet trykket deri er kontrollerbart på en slik måte at det kan forandres fra P1 til P2 når en produktporsjon er tilstede i slusekammeret og begge trykklåsene er lukket, og slik at det kan forandres fra P2 til P1 når en produktporsjon er tømt ut fra slusekammeret og begge trykklåsene er lukket.