SE510728C2 - Förfarande och anordning för matning av fast ämne i ett trycksatt utrymme - Google Patents

Description

510 7.28 I enlighet med uppfinningen matas det fasta ämnet via inmat- ningskammaren, vars volym är ringa och den energi som åtgår för tryckalstringen därför liten. Det fasta ämnet sätts under tryck och överförs i sin helhet till det trycksatta utrymmet.

Enligt en utföringsform av uppfinningen har tätningen mellan ytterkolven och cylindern en speciell utformning så att den pressas mot kolvens anliggningsyta. Genom effektiv tätning minimeras läckageförlusterna.

Uppfinningen kan också användas vid överföring av material från ett trycksatt utrymme till ett annat där annat tryck råder. Likaså kan den gas som omger det fasta ämnet bytas ut och ämnet matas till ett annat utrymme med en annan gas.

Nedan beskrivs uppfinningen med hjälp av en utföringsform och med hänvisning till ritningarna, i vilka bild l visar en anordning enligt uppfinningen schematiskt framställd, - bild 2 visar en anordning enligt uppfinningen, - bild 3 visar olika faser av förfarandet enligt uppfin- ningen vid användning av en anordning enligt bild 2 och - bild 4 visar en detaljförstoring av tätningsytan i en anordning enligt bild 2.

Vid förgasning eur bränsle i. ett gasturbinkraftverk matas fastbränsle, exempelvis flis, med hjälp av en anordning en- ligt den schematiska bilden l till en trycksatt inmatnings- silo l. Flisen förs till exempel av en skruvtransportör till övre ändan av matarröret 3, som vid behov förses med ventiler 4 och 5. Till det mellan ventilerna belägna utrymmet 6 i 510 728 röret 3 leds kväve, vilket ersätter den luft som finns bland flisen. Kvävet tillförs via röret 7 och luften avleds via utloppsröret 50. Matarrörets 3 nedre ända ansluter till cylinderns 8 vägg.

I cylindern 8 finns en rörlig kolv 9 som består av en ytter- kolv 10 och en relativt ytterkolven rörlig innerkolv ll.

Innerkolven ll kan förskjutas in i den i cylinderns 8 för- längning belägna inmatningskammaren 12, varvid den skjuter det i inmatningskammaren befintliga fasta ämnet genom ventil- anordningen 13 och in i inmatningssilon. En kvâveledning 14 som är ansluten till inmatningskammaren har till uppgift att höja trycket i inmatningskammaren och mata in kväve i den.

Ledningens mot inmatningskammaren vettande ända är företrä- desvis belägen nära gränsytan mellan kolvcylindern 23 och inmatningskammaren 12, varvid gasströmmen samtidigt spolar ren den i gränsytan belägna tätningsytan. Ledningen förgrenar sig i inlopps- och utloppsledningarna 15 och 16 som är för- sedda med respektive ventiler 17 och 18. Ledningen 15 är företrädesvis ansluten till inmatningssilon l, dvs. till det trycksatta utrymmet, såsom antytts med en streckad linje, och trycket regleras med ventilen 17. Till anordningen hör vidare lägesgivare 19 och 20 i form av gränslägesbrytare för och ll. inmatningssilon. På motsvarande sätt visar indikatorerna 21, 22 och 23 ventilernas 4, 5 och 13 lägen. Matningsanordningens kolvarna 10 Tryckgivaren 24 mäter trycket i funktion beskrivs utförligt nedan.

Bild 2 visar en anordning enligt uppfinningen för matning av fastbrânsle till inmatningssilon 1, varvid bränslet i ett matarrör 3 leds till en stuts 30 i anordningen. Stommen till matningsanordningen utgörs av cylindern 8, i vars vägg finns en öppning 28 genom vilken det fasta ämnet matas in i anord- ningen. Cylindern 8 år försedd med ett lock 31, som är fäst vid cylinderns flänsade övre kant. I cylinderns nedre kant är 510 728 en fläns 32 utbildad i vilken den under cylindern belägna inmatningskammarens 12 fläns 33 är fäst. Mellan flänsarna 32 och 33 är tätnings- och mellanstyckena 34 inpassade på nedan i samband med bild 4 beskrivet sätt.

Kolven 9 förflyttas i cylindern 8 av ett hydrauliskt drivdon som stöder mot locket 31. När kolven är i sitt bakre läge är dess främre kant i linje med öppningens 28 kant, varvid öppningen är öppen och när kolven är i sitt främre läge är dess främre kant anordnad att stöda mot tätningen mellan cylindern och inmatningskammaren, varvid den sida av inmat- ningskammaren 12 som vetter mot cylindern 8 tillsluts tätt.

Samtidigt tillsluter kolven öppningen 28 i cylinderns 8 vägg.

Kolven 9 omfattar en ytterkolv 10 och en innerkolv ll som är rörlig i förhållande till ytterkolven 10. Innerkolven är i sitt bakre läge belägen inne i ytterkolven och dess rörelse- bana när i sitt främre läge ända till inmatningskammarens 12 botten. Innerkolven förflyttas av ett hydrauliskt drivdon 36.

Kontaktytan mellan kolvarna tätas av tätningsringarna 37 som är anordnade mellan innerkolven ll och ytterkolven 10.

Tätningsringarna kan vara teflonbelagda stálringar och de är inlagda i spår i innerkolven.

I inmatningskammarens 12 nedre kant är placerad en i en gång- järnstapp svângbart upphängd trycklucka 13, som utgör slutar- anordningen mellan inmatningskammaren 12 och det till inmat- ningssilon l ledande utrymmet 39.

Funktionen hos förfarandet enligt uppfinningen beskrivs nedan med hänvisning till bild 3, som beskriver de olika faserna av förfarandet. (bild 3 a), är dubbelkolven 10,11 tillbakadragen i sitt bakre läge och tryckluckan 13 l. I den första fasen, stängd. Ovanför tryckluckan 13 råder atmosfärtryck och 510 728 nedanför t.ex. 30 bar. Laddningen av fast ämne 40 matas via matningsstutsen ned pà tryckluckan.

Ytterkolven 10 skjuts till sitt främre läge mot det trycksatta utrymmet så att dess främre kant 41 kommer i kontakt med den i gränsytan mellan cylindern och inmatningskammaren belägna tätningsytan 42 (bild 3 b).

Innerkolven är fortfarande inne i ytterkolven. Kantens 41 och tätningsytans konstruktion samt kontaktför- loppet beskrivs utförligare i samband med bild 4. Det fasta ämnet 40 inneslutsi.det tillslutna utrymmet 12, i vilket trycket utjämnas till samma tryck som i det nedanför tryckluckan l3 belägna utrymmet 39, vilket står i förbindelse med den trycksatta inmatningssilon.

Detta ástadkoms genom att öppna ventilen 17 i ledning- en l4,l5 som förbinder de tvâ utrymmena. Om trycket börjar höjas litet innan inmatningskammaren är till- sluten och ledningens ände är belägen nära tätnings- ytan kan den utströmmande gasen samtidigt utnyttjas för rengöring av tätningsytan.

Tryckluckan 13 öppnas (bild 3 c) och innerkolven ll skjuts till sitt främre läge mot det trycksatta utrym- met (bild 3 d), varvid laddningen av fast ämne 40 för- flyttas till utrymmet 39 på andra sidan av luckan.

Slutligen sker återgång till utgångsläget. Tryckluckan 13 (bild 3 e) stängs och trycket i inmatningskammaren sänks till normalt värde med ventilen 18 (bild 1) var- vid eventuell kvävgas samtidigt tillvaratas. Dubbel- kolven 10,11 dras till sitt bakre läge (bilderna 3 f...3 9) i väntan på nästa laddning fast ämne.

I förfarandet styrs ytter- och innerkolven samt tryckluckan och ventilerna synkroniserat i enlighet med signalerna från l0 510 7.28 de läges- och tillstàndsindikerande donen l9...23, varvid tryckluckan kan vara öppen endast om inmatningskammaren år trycksatt och ytterkolven tätar mot inmatningskammarens övre kant så att den tillsluter den trycksatta inmatningskammaren.

Kolvarnas drivdon och tryckluckans drivmekanism (ej visad) är företrädesvis kopplade till varandra. Detta kan åstadkommas pá flera olika sätt.

Bild 4 visar tätningen mellan ytterkolven 10 och inmatnings- kammaren 12. I bilden visas ytterkolven 10 i sitt övre läge med heldragna linjer och med streckade linjer i sitt nedre läge då den pressar mot tätningen. Mellan flänsarna 32 och 33 år en ring 48 anordnad, som lämpligen består av tvâ delar för att underlätta byte av tätning. På insidan av ringen 48 är tätningen fäst, vilken består av ett elastiskt material, exempelvis elastiskt gummi 43 och vid detta medelst vulkani- sering fästade ringar 44 och 45 av oelastiskt material. Ring- arna är till exempel utförda av en lämplig metall, såsom stål. bakkanten av denna en ansats 46. När ytterkolven förflyttas Ytterkolvens 10 ända är utformad med en fas 41 och i till sitt främre läge pressas ansatsen 46 mot metallringen 44 pá tätningens ovanyta och sammanpressar den elastiska tät- ningen varvid tätningsringens inneryta 42 pressas mot ytter- kolvens avfasade yttre ända 41. Samtidigt förhindrar ytter- kolvens avfasade yttre ända 41 gummit att trånga ut i radiell riktning genom att ändan pressas in i tätningsringen 43.

Metallringen stöder gummits 43 nedre yta.

Uppfinningen har ovan beskrivits med hjälp av en utförings- form. Framställningen begränsar dock inte patentskyddets omfattning, utan ett flertal variationer är tänkbara inom ramen för följande patentkrav.

Claims (7)

510 728 7 P.ans.nr. 93 00986-8 1998-12-04 PATENTKRAV

1. Förfarande för matning av fast ämne i ett tzycksatt utrymme (1) via en inmatningskarnmare (12), vilken är med en slutaranordning (13) kombinerad till det trycksatta utrymmet (1), och via en till inmatningskammaren gränsande kolvcylinder (8) med hjälp av en kolv (9), vilken är rörlig i kolvcylindern (8) och omfattar en inner- (1 1) och en ytterkolv (10), varvid ytterkolven (10) är rörlig i kolvcylindern (8) och innerkolven (1 1) är rörlig inne i ytterkolven (10) och í inmatningskammaren ( 12), och vilket förfarande omfattar åtminstone följande faser: - det fasta ämnet (40) matas in i inmatníngskammaren (12) via kolvcylin- dern (8) och en i denna belägen öppning (28), med kolven (9) i sitt bakre läge, - kolven (9) skjuts till sitt främre läge så att inmatningskammaren (12) tillsluts tätt, - i inmatningskarnrnaren (12) alstras samma tryck som i det trycksatta utrymmet ( 1), - slutaranordníngen (13) mellan det tzycksatta utrymmet (1) och inmat- ningskammaren (12) öppnas och - innerkolven (1 1) förs fram till sitt främre läge, k ä n n e t e c k n a t av att cylindern (8) i sin nedre ände formas med en flåns (32) varmed cylindern (8) fästs mot en motsvarande, på inmatningskammaren (12) formad fläns (33), och att ytterkolven (10) eller en på denna formad ansats i ett främre läge bringas i anliggning mot kanten av en mellan flänsarna (32, 33) anordnad, ringformig tätning, så att tämingens tätningsyta pressas mot ytterkol- ven (10) för att åstadkomma en tät tillslutning av inmatningskamrnaren ( 12).

2. Förfarande enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a t av att trycket i inmat- ningskammaren (12) alstras via ledningen (14, 15), vilken ledning (15) står i förbindelse med det trycksatta utrymmet (1) och trycket regleras med hjälp av en i ledningen (15) belägen ventil (17), och att ledningens (14) mot inmatningskam- 510 728 maren (12) vettande ände är belägen nära gräns- och tätningsytan (42) mellan ytterkolven (10) och inmatningskammaren (12) och att trycket börjar höjas innan ytterkolven (10) har nått helt ut till sitt främre läge,

3. Anordning för matning av fast ämne i ett trycksatt utrymme, vilken anordning omfattar en inmatningskammare (12) som via en slutaranordning (13) står i förbindelse med det trycksatta utrymmet (1) och en till inmatningskarnma- ren (12) gränsande kolvcylinder (8) i vars vägg finns en öppning (28) genom vilken det fasta ämnet matas in i anordningen, samt en kolv (9) som skjuter det fasta ämnet, vilken kolv (9) består av en inner- och en ytterkolv (1 1, 10), och är rörlig i kolvcylindern (8), varvid kolven (9) tätt tillsluter inmatningskammaren när den är i främre läget, och innerkolven (1 1) är rörlig inne i ytterkolven och i inmatnirigskarrirnaren (12) för att skjuta det fasta ämnet in i det trycksatta utrymmet (1), k ä n n e t e c k n a d av att cylindern (8) i sin nedre ände är formad med en fläns (32) med vilken cylindern (8) är fäst mot en motsvarande, på inmatningskarnmaren (12) formad fläns (33), och att ytterkolven (10) i sitt främre läge pressar mot en mellan flänsarna (32, 33) anordnad tätning (34, 43...45).

4. Anordning enligt krav 3, k ä n n e t e c k n a d av att tätningen är ringformig och utförd i ett elastiskt material (43) och på vardera sidan om den är anordnad en ring (44, 45) av oelastiskt material.

5. Anordning enligt krav 4, k ä n n e t e c k n a d av att ytterkolvens (10) ände har en fas (41) på utsidan och att fasen (41) i sin bakkant är försedd med en ansats (46) som pressar mot den på tätningens sidoyta anbringade ringen (44), varvid tätningen (42, 43) pressas mot fasen (41) i ytterkolven (10).

6. Anordning enligt krav 3 - 5, k ä n n e t e c k n a d av att anordningen omfattar ttycksättningsapparater (14... 18) för trycksättning av inmatningskam- maren (12). 510 728

7. Anordning enligt krav 6, k ä. n n e t e c k n a d av att trycksâttrlings- apparaten utgörs av en tryckkâlla som via en ledning ( 14) står i förbindelse med inmatningskammaren (12) och att ledningens mot inmatningskammaren vettande ände är belägen nära gränsytan mellan cylindern och inmatningskam- IIIaICII.