SE437140B - Forfarande och anordning for sjelvreglering vid pneumatisk transport - Google Patents

Description

20 25 30 35 vaossëe-4 2 i fria luften fluidiserat pulver, varvid det av en injektor tillför- da lufttrycket balanseras av det pulverformiga materialetspelarhöjd.

Ett dylikt förfarande har fördelen att man icke behöver använda ven- tiler för pulvret i fluidiseringssystemet och därigenom den snabba förslitningen med åtföljande driftstörningar vid bruket av sådana.

Emellertid är även detta förfarande behäftat med vissa nackdelar, som 'gör det olämpligt för allmänt bruk. Anordningen gör det i själva ver- ket nödvändigt att inreglera det pulverformiga materialets massaflöde till under ett kritiskt tröskelvärde, vid vilket tillstoppning av transportledningen uppträder. ' I det franska patentet 2 256 758 beskrivs ett förfarande för reglering av det pulverformiga materialets flödesvikt i en anlägg- ning för kontinuerlig penumatisk transport genom insprutning av gas och balanserad av en fluidiserad pelare, i vilken trycket av den in- sprutade gasen uppmätes för en given flödesvikt av gas och påverkar den till den fluidiserade pelaren förda mängden av pulverformigt ma- terial för att bibehålla trycket vid ett förutbestämt värde.

Vilka de härvid uppnådda mycket stora förbättringarna än är, är det ändock nödvändigt att anordna ett mekaniskt reglerorgan i kon- takt med materialet, vilket organ kan bli säte för uppträdande kärv- ning eller till och med erosion. _ Under utvecklingsarbete inom detta område har vi funnit och utvecklat en förbättring av självreglerande anordningar för pneumatisk transport, som utgör en verklig lösning av problemen i samband med de förut nämnda nackdelarna.

Enligt en första aspekt på uppfinningen åstadkommas ett för- farande för reglering av en pneumatisk transportanläggning för pul- verformigt material, vilken anläggning innefattar en matningskolonn innehållande materialet, vid vars fot en sluttande vall av nedrasat material utbildas, en från kolonnen matad utsändningskammare för- sedd med en porös fluidiseringsvägg, en matarledning för ett valt flöde av övertrycksgas, vars injektor- eller insprutningsmunstycke utmynnar över den porösa fluidiseringsväggen och är beläget i axel- riktningen för en inloppsöppning till en för pneumatisk transport avsedd rörledning, och en matarledning för fluidiseringsgas utmyn- nande under den porösa fluidiseringsväggen. Förfarandet utmärks av att man för att åstadkomma en minskning av den sluttande vallens vinkel, vilket gör det möjligt ett före dess fet in fi gaefiödet, fluidiserar materialet genom att bringa gasen att cirkulera genom 10 15 20 25 30 35 åišbššts-4 3 den porösa väggen och materialet som skall transporteras, att man för att denna gasströmning skall uppstå inställer ett mot ett öns- kat materialflöde i transportrörledningen svarande börvärde för ett tryck Pf under den porösa väggen, samt att man åstadkommer ett tryck Pc i kammaren ovanför den porösa väggen, vilket är vä- sentligen lika med Pf, så att mot varje ökning av trycket Pc i förhållande till Pf, som tenderar att öka flödet av pulverformigt material, svarar en minskning av gascirkulationen genom den porösa väggen och det pulverformiga materialet, under det att mot varje minskning av Pc i förhållande till Pf, som tenderar att minska flödet av pulverformigt material, svarar en ökning av gascirkula- tionen genom den porösa väggen och det pulverformiga materialet, varigenom sjålvreglering erhålles.

Förfarandet enligt uppfinningen innebär att man matar en transportrörledning för pneumatisk transport med pulverformigt material direkt från basen av en förrådskolonn innehållande det pulverformiga materialet. Nämnda kolonn kan ha varierande utform- ning och volym eller kapacitet, såsom t.ex. en cylindrisk volym eller en matningstratt, vars övre sektion företrädesvis står un- der ett konstant tryck.

Enligt en andra aspekt på uppfinningen åstadkommas en anlägg- ning för transport av pulverformigt material, vilken anläggning utmårks av att den innefattar en matningskolonn innehållande mate- rialet, vid vars fot en sluttande vall av nedrasat material utbil- das, en från kolonnen matad utsändningskammare försedd med en po- rös fluidiseringsvägg, en matarledning för ett valt flöde av över- trycksgas, vars injektor- eller insprutningsmunstycke utmynnar över den porösa fluidiseringsväggen och är beläget i axelrikt- ningen för en inloppsöppning till en för pneumatisk transport avsedd rörledning, och en matarledning för fluidiseringsgas ut- mynnande under den porösa fluidiseringsväggen, varvid fluidise- ringsgasen är anordnad att cirkulera genom den porösa fluidise- ringsväggen och materialet som skall transporteras och varvid självreglering erhålles genom en tendens hos trycket ovanför den porösa fluidiseringsvåggen att närma sig trycket under den porösa fluidiseringsväggen, så att om nämnda tryck ändras en resulterande ökning eller minskning av flödet av fluidiseringsgas genom den porösa fluidiseringsväggen verkar för tryckutjämning och åtföl- jande utjämning av flödet av pulverformigt material. 10 15 20 25 Boy 55 - 'F805669-ß H Det pulverformiga materialets passage från matningskolonnen till den för pneumatisk transport avsedda rörledningen äger sålunda rum genom en utsändningskammare, exempelvis i form av en ihålig parallellepiped. Vid foten av matarkolonnen, som utmynnar i kamma- ren, uppstår när anläggningen icke är i verksamhet en sluttande vall av nedrasat pulverformigt material, vars lutningsvinkel i förhållande till den porösa mellanväggen väsentligen beror av det material, som skall transporteras.

Vid en föredragen utföringsform av uppfinningen befinner sig i vila foten av den sluttande vallens av nedrasæzpulverformigt material i tangentiell kontakt med övertrycksgasledningens insprutningsmun- stycke. Avståndet mellan den sluttande vallens fot i vila och nämnda insprutningsmunstycke kan med fördel regleras med hjälp av en anord- ning, som mer eller mindre minskar höjden av utloppet från matarko- lonnen i förhållande till den porösa mellanväggen för fluidisering.

För att det pulverformiga material, av vilket den sluttande vallen består, skall kunna införas i flödet av övertrycksgas från in- sprutningsmunstycket, fluidiseras det genom cirkulation av fluidise- ringsgas genom den porösa mellanväggen. Härigenom minskar vallens lutningsvinkel och dess fot tenderar att förflytta sig förbi insprut- ningsmunstycket.

För att fluidiseringsgasen skall strömma genom den porösa mel- lanväggen och bädden av pulverformigt material och fluidisera detsam- ma, upprättas ett med hänsyn till storleken av flödet av material, som skall transporteras, och till minimihöjden av pulverformigt ma- terial i matarkolonnen utvalt fluidiseringstryck Pf under den porösa mellanväggen. Härefter tenderar ett jämnviktsläge att uppstå på ömse sidor om den porösa mellanväggen mellan trycket Pf och det ovanför den porösa mellanväggen rådande trycket Pc.

När trycket Pc minskar och blir lägre än Pf, uppstår en ström av fluidiseringsgas genom den porösa mellanväggen och det pulverfor- miga materialet, så att insprutningsmunstycket matas med pulverfor- migt material och detta transporteras.

När Pc stiger tills det blir högre än Pf, slutar emellertid strömmen av fluidiseringsgas att passera genom den porösa mellanväg- gen och det pulverformiga materialet, så att insprutningsmunstycket icke längre matas med pulverformigt material. I beroende av materi- alets beskaffenhet utgör den momentana skillnaden mellan Pc och Pf, uttryckt i absolut värde, vanligen en obetydlig procent. Skillnaden 10 15 20 25 30 35 7805669- 4 5 uppkommer till följd av det till kammaren matade materialets ras- ningsegenskaper. Följaktligen utbildas ett sinusformat jämnvikts- tillstånd omkring det inställda börvärdet.

Enär fluidiseringstryckets Pf-värde är valt och kvarhålles vid detta värde för ett önskat flöde av pulverformigt material, är den pneumatiska transporten i enlighet med uppfinningen självreglerande och utflödet av pulverformigt material sker kontinuerligt och likfor- migt.

Uppfinningen kommer att framgå tydligare av följande närmare beskrivning i anslutning till bifogade ritning, vars figurer såsom exempel visar speciella utföringsformer av uppfinningen.

Den i Fig. l visade pneumatiska transportanläggningen innefat- tar en matningskolonn l, en utsändningskammare 2, en med ett insprut- ningsmunstycke 8 försedd ledning 3 för övertrycksgas, en porös mellan- vägg 4 för fludisering, en ledning 5 för fluidiseringsgas och en med ett inloppsmunstycke ll försedd rörledning 10 för pneumatisk trans- port.

Matningskolonnen l tillförs det pulverformiga materialet från volymen 14.

När ledningarna 5 och 5 för övertrycksgas respektive fluidise- ringsgas icke är matade med gas, utbildas vid matningskolonnens l fot på den porösa mellanväggen 4 en sluttande vall 6 av nedrææw pul- verformigt material, varvid avståndet mellan vallens fot 7 och in- sprutningsmunstycket 8 kan regleras med hjälp av en anordning 9.

När ledningarna 3 och 5 för övertrycksgas respektive fluidise- ringsgas är matade, sker förflyttningen av pulverformigt material från matningskolonnen l till rörledningen 10 för pneumatisk transport i kammaren 2, vilket medför en minskning av den sluttande vallens 6 lutningsvinkel genom fluidisering av det material den består av och en utspridning av materialet bortom insprutningsmunstycket 8.

För ett önskat flöde av material som skall transporteras i 10 inställs med hjälp av regleringsanordningen 15 i kammaren 2 under den porösa väggen 4 ett fluidiseringstryck Pf, varvid fluidiserings- gasen tillförs genom ledningen 5. Över mellanväggen 4 för fluidise- ring råder ett tryck Pc, som vid det valda gasflödet i 5 beror av den i flödet genom rörledningen 10 införda mängden pulverformigt ma- terial.

När trycket Pc över den porösa mellanväggen 4 minskar tills det blir lägre än Pf¿_uppkommer genom den porösa mellanväggen en kraf- 10 15 20 25 30 35 780566944 6 tig strömning av fluidiseringsgas, som fluidiserar det pulverformiga materialet och medbringar det till området för insprutningsmunstyckets 8 inverkan och således för materialet in i transportrörledningens 10 inloppsmunstycke ll.

När trycket Pc stiger tills det blir högre än Pf, minskar eller till och med upphör strömningen av fluidiseringsgas genom den porösa väggen 4 och den sluttande vallen 6, så att insprutningsmunstycket 8 blir i mindre utsträckning eller icke alls matat med pulverformigt material för transport.

Således utgör förfarandet enligt uppfinningen ett verkligt för- farande för självreglering av ett flöde av pulverformigt material, som skall transporteras, till ett värde omkring det enligt trycket Pf inställda, varigenom risken för tillstoppning den pneumatiska transportledningen 10 bortfaller.

Den i fig. 2 visade pneumatiska transportanläggningen innefattar en koncentrisk matningskolonn 2l, en utsändningskammare 22 bestående av en stympad kon, vars höjd är inställbar i förhållande till den porösa mellanväggen för fluidisering, en ledning för övertrycksgas 23 försedd med ett insprutningsmunstycke 28, en porös mellanvägg 24 för fluidisering, en fluidiseringsledning 25 och en rörledning 30 för pneumatisk transport försedd med ett inloppsmunstycke 31.

När ledningarna för övertrycksgas 23 och för fluidiseringsgas 25 icke är matade med gas, utbildas vid foten av den koniska kamma- ren 22 och på den porösa väggen 24 för fluidisering en sluttande vall 26, varvid avståndet mellan vallens fot 27 och insprutningsmunstycket 28 regleras av det relativa läget av kammaren 22 och den porösa väg- gen 24.

När ledningarna 23 och 25 för övertrycksgas respektive fluidi- seringsgas är matade med gas, sker förflyttningen av pulverformigt material från matningskolonnen 21 till rörledningen 30 för pneumatisk transport genom kammaren 22, vilket medför en minskning av den slut- tande vallens 26 lutningsvinkel och en utspridning av det material den består av över och förbi insprutningsmunstycket 28.

För ett önskat flöde av material som skall transporteras i 30 inställs med hjälp av regleringsanordningen 33 en tryck Pf i kamma- ren 22 under den porösa väggen 24, varvid fluidiseringsgas tillförs genom ledningen 25. Över den porösa mellanväggen 24 för fluidisering råder ett tryck Pc, som vid det valda gasflödet i 23 beror av den i flödet genom rörledningen 30 införda mängden pulverformigt material. 10 15 20 25 50 35 7066669-4 7 När trycket Pc över den porösa väggen 24 minskar tills det blir lägre än Pf, uppstår genom den porösa väggen en kraftig ström av fluídiseringsgas, som fluidiserar det pulverformiga materialet och medbringar det till området för insprutningsmunstyckets 28 inverkan.

Därifrån dras materialet in i transportrörledningens 50 inloppsmun- stycke 51.

När trycket Pc ökar tills det blir högre än trycket Pf, minskar och, i ett gränsfall, upphör strömningen av fluidiseringsgas genom den porösa väggen 24. Därvid ökar den sluttande vallens 26 lutnings- vinkel på ett sådant sätt att matningen av pulverformat material till insprutningsmunstycket 28 minskar.

Liksom vid utföringsformen enligt fig. 1 visar sig således för- farandet vara självreglerande och utesluter risken för tillstoppning av transporrörledningen 50.

Exempel 1 I en industriell anläggning i överensstämmelse med fig. l ge- nomfördes pneumatisk transport av ett pulverformigt material bestå- ende av krossad marmor med en kornstorlek av högst 50 um.

Matningskolonnen l hade en diameter av 0,4 m och en höjd av 4,50 m. Den pneumatiska transportrörledningen 10 hade en diameter av 0,065 m och en längd av ca 50 m.

Fluidiserings- och transportgaserna utgjordes av luft. Det sammanlagda flödet i ledningarna 5 och 5 utgjorde 4 Nmñ/min.

Massan av det genom transportrörledningen 10 befordrade pulver- formiga materialet uppmättes vid tre olika värden på det under den porösa väggen 4 etablerade fluidiseringstryoket Pf.

Resultaten har sammanställts i följande tabell.

Fall 1 Fall 2 Fall 3 Fluidiseringstrycket Pf i bar 0,165 0,220 0,500 Tryck i ledningen 5 för över- trycksgas i bar 0,195 0,250 0,550 Massan av i 10 transporterat pulverformigt material i ton/timme 2,20 2,82 4,68 Exempel 2 I en industriell anläggning för pneumatisk transport i överens- stämmelse med fig. l genomfördes pneumatisk transport av ett pulver- formigt material bestående av kalcinerad aluminiumoxid med en korn- storlek av högst l50/um.

Matningskolonnen l hade en diameter av 0,4 m och en höjd av 10 15 1805669-4 8 5,50 m. Den pneumatiska transportrörledningen lO hade en diameter av 0,125 m och en längd av 50 m.

Den för fluidiseringen och transporten nödvändiga gasen utgjor- des av luft. Det sammanlagda flödet i ledningarna 5 och 5 utgjorde 19 Nmñ/min.

Försöken genomfördes vid tre olika värden på trycket Pf för fluidisering av bädden och massan av det genom transportrörledningen 10 befordrade materialet uppmättes.

Resultaten har sammanställts 1 följande tabell.

Fall l Fall 2 Fall 5 Fluidiseringstrycket Pf i bar 0,26 0,50 0,54 Tryck i ledningen 5 för över- 0 trycksgas i bar 0,35 0,40 0,44 Massan av i 10 transporterat ' pulverformigt material i ton/timme 4,25 5,26 6,24

Claims (2)

'T%0F669'4 PATENTKRAV

1. Förfarande för reglering av en pneumatísk trans- portanläggning för pulverformigt material, vilken anläggning in- nefattar en matningskolonn (1;2l) innehållande materialet, vid vars fot en sluttande vall (6;26) av nedrasat material utbildas, en från kolonnen matad utsändningskammare (2;22) försedd med en porös fluidiseringsvägg (4;24), en matarledning (3;23) för ett valt flöde av övertrycksgas, vars ínjektor- eller insprutnings- munstycke (8;28) utmynnar över den porösa fluidiseringsväggen och är beläget i axelriktníngen för en inloppsöppning (ll;3l) till en för pneumatísk transport avsedd rörledning (l0;30), och en matarledning (5;25) för fluidiseríngsgas utmynnande under den porösa fluidiseringsväggen, k ä n n e t e c k n a t av att man för att åstadkomma en minskning av den sluttande vallens (6;26) vinkel, vilket gör det möjligt att föra dess fot (7;27) in i gas- ' flödet, fluidiserar materialet genom att bringa gasen att cirku- lera genom den porösa väggen och materialet som skall transporte- ras, att man för att denna gasströmning skall uppstå inställer ett mot ett önskat materialflöde i transportrörledníngen (l0;30) svarande börvärde för ett tryck Pf under den porösa väggen, samt att man åstadkommer ett tryck fc i kammaren ovanför den porösa väggen (4;24), vilket är väsentligen lika med Pf, så att mot varje ökning av trycket Pc i förhållande till Pf, som tende- rar att öka flödet av pulverformigt material, svarar en minskning av gascirkulationen genom den porösa väggen och det pulverformiga materialet, under det att mot varje minskning av Pc i förhållande till Pf, som tenderar att minska flödet av pulverformigt mate- rial, svarar en ökning av gascirkulationen genom den porösa väggen och det pulverformiga materialet, varigenom självreglering er- hålles.

2. Anläggning för pneumatísk transport av pulverformigt material, k ä n n e t e c k n a d av att den innefattar en mat- ningskolonn (l;21) innehållande materialet, vid vars fot en slut- tande vall (6;26) av nedrasat material utbildas, en från kolonnen matad utsändningskammare (2;22) försedd med en porös fluidíse- ringsvägg (4;24), en matarledning (3;23) för ett valt flöde av övertrycksgas, vars ínjektor- eller insprutningsmunstycke (8;28) utmynnar över den porösa fluídiseringsväggen och är beläget i axelriktningen för en inloppsöppning (ll;31) till en för pneuma- - u. 1 . fur-öv» '7805669-4 ID tisk transport avsedd rörledning (10;30), och en matarledning (5;25) för fluidíseringsgas utmynnande under den porösa fluídi- seringsväggen, varvid fluidíseringsgasen är anordnad att cirku- lera genom den porösa fluidiseringsväggen (4;Z4) och materialet som skall transporteras och varvid självreglering erhålles genom en tendens hos trycket ovanför den porösa fluidiseringsväggen (4;24) att närma sig trycket under den porösa fluidiseringsväggen, så att om nämnda tryck ändrasyen resulterande ökning eller. 77-" minskning av flödet av fludíseringsgas genom den porösa fluidi- seríngsväggen verkar för tryckutjämníng och åtföljande utjämning av flödet av pulverformigt material.