SK11782003A3 - Spôsob distribúcie fluidizovateľných materiálov a systém na jeho vykonávanie - Google Patents

Description

Spôsob distribúcie fluidizovateľných materiálov a systém na jeho uskutočňovanie

Oblasť techniky

Vynález sa týka spôsobu a systému na distribúciu fluidizovateľných materiálov. Konkrétne sa vynález týka distribúcie fluidizovateľných materiálov, ako je fluorid a/alebo oxid hlinitý (alumina) v elektrolytickom zariadení na výrobu hliníka.

Doterajší stav techniky

NO patent 175876 opisuje zariadenie na transport práškových materiálov fluidizovaním týchto materiálov. Toto zariadenie zahrnuje uzavretý prvý fluidizujúci kanál na distribúciu materiálov zo zásobníka k viacerým výpustom. Pri každom výpuste sú usporiadané plniace zariadenia na individuálne dodávanie materiálov, ako je oxid hlinitý, k samostatným plniacim otvorom krusty elektrolyzéra. Kanál na distribúciu materiálov zahrnuje dva vodorovne rozdelené úseky, pričom tieto úseky sú oddelené pomocou pórovitej steny. Horný úsek je úplne naplnený fluidizovaným materiálom, zatiaľ čo spodný úsek pôsobí ako distribučná komora pre fluidizujúci plyn. Spodný úsek sa zásobuje fluidizujúcim plynom pomocou ventilátora. Uvedené plniace zariadenie má najmenej jeden druhý fluidizujúci kanál s viacerými výpustmi, tvarovanými ako nadol smerujúce rúry. Tieto rúry sú obklopené plášťom, ktorý má plniace otvory vo svojom spodku. Nadol smerujúce rúry končia nad spodnou časťou plášťa a materiál, ktorý opúšťa výpusty, sa zablokuje, akonáhle hladina materiálu v plášti dosiahne určitú úroveň. Keď sa materiály spotrebúvajú, hladina v plášti poklesne a uvedené výpusty sa zbavia materiálu. V dôsledku toho materiály začnú tiecť do plášťa zo zásobníka cez prvý fluidizujúci kanál a do plniaceho zariadenia cez druhý fluidizujúci kanál. Aby sa dosiahlo samočinné plnenie, kanály sa musia kontinuálne fluidizovať ventilátorom. Ďalej, v uvedenom systéme sa materiály transportujú v súlade s jedným hydraulickým krokom a v dôsledku toho sa zvislý rozdiel medzi najvyššou zásobou materiálu a najnižším materiálovým výpustom stane vysokým. V elektrolyzéri takéto fluidizujúce kanály môžu mať dĺžku niekoľko sto metrov, zatiaľ čo uhlový sklon kanála môže byť niekoľko stupňov. Za určitých

-2nežiaducich okolností môžu takéto vysoké rozdiely statického tlaku v transportnom systéme viesť k nekontrolovanému transportu materiálov, ako je rýchle odvedenie materiálov zo zásoby s výsledným nežiaducim preplnením materiálov v elektrolyzéri ako dôsledkom. Ďalej, spotreba energie v opísanom systéme bude pomerne vysoká, pretože systém bude pravdepodobne poháňaný v kontinuálne fluidizujúcom režime, aby pracoval uspokojivo.

Týmto vynálezom sa zabráni vyššie uvedeným nevýhodám

Podstata vynálezu

Podstatou vynálezu je spôsob distribúcie fluidizovateľných materiálov v systéme zahrnujúcom zásobník pre materiál, ktorý sa má distribuovať, fluidizujúce dopravné prostriedky, ktoré distribuujú materiál do jednej alebo viacerých jednotiek, ktoré prijímajú materiál, pričom sa materiál distribuuje zo zásobníka do jednotiek, ktoré prijímajú materiál, cez najmenej dve hydraulické úrovne, určené jedným alebo viacerými vstupnými uzávermi.

Ďalej vynález poskytuje systém na distribúciu fluidizovateľných materiálov, ktoré zahrnuje zásobník pre materiál, ktorý sa má distribuovať, fluidizujúce dopravné prostriedky na distribuovanie materiálu do jednej alebo viacerých jednotiek, ktoré prijímajú materiál, pričom dopravné prostriedky zahrnujú najmenej jeden materiálový uzáver, čím sa definujú najmenej dve hydraulické úrovne v dopravných prostriedkoch.

Podľa tohto vynálezu má transportný systém dve alebo viac hydraulických úrovní, ktoré sú navzájom zapojené do série pomocou vstupných uzáverov. Systém pracuje s vysokými rýchlosťami materiálov, pričom fluidizujúce kanály nebudú zaplnené fluidizovaným materiálom. Fluidizujúci plyn, dodávaný ku každému individuálnemu fluidizujúcemu prvku, sa bude vypúšťať nespojitým (t.j. kontinuálne len v transportnom režime), kontrolovaným spôsobom, čím sa spotreba energie udrží na minimálnej úrovni. Na tento účel sa vyvinul fluidizujúci prvok, špeciálne upravený tak, aby bol vhodný pre tento systém. Ďalej, nespojitý spôsob vypúšťania fluidizujúceho plynu bude spúšťať preplachovanie systému pri každom štarte, čím sa zo systému odvedú nežiaduce objekty, veľké častice atď.

-3Vynález ďalej opíšeme nasledujúcimi príkladmi a obrázkami.

Prehľad obrázkov na výkresoch

Obr. 1 znázorňuje princípy transportu materiálu podľa tohto vynálezu zo zásobníka k viacerým jednotkám, ktoré prijímajú materiál,

Obr. 2 znázorňuje ďalšie detaily princípov podľa obr. 1,

Obr. 3 znázorňuje v čiastočnom pohľade v reze nový fluidizujúci prvok na použitie podľa tohto vynálezu,

Obr. 4 znázorňuje prevádzkovú schému na uskutočňovanie transportu fluidizovateľných materiálov podľa tohto systému.

Príklady uskutočnenia vynálezu

Na obr. 1 je znázornený zásobník 1, ktorý obsahuje fluidizovateľný práškový materiál 2. Zásobník je na svojom spodku vybavený rúrovým výpustom 3, ktorý vyčnieva do vstupnej komory 4. Plnenie zo zásobníka do vstupnej komory sa môže uskutočňovať na princípe gravitačného plnenia. Vstupná komora 4 je tvarovaná ako pravouhlá komora a je vybavená na svojom dne prinajmenšom jedným fluidizujúcim prvkom 5. Na obrázku nie je fluidizujúci prvok znázornený detailne, ale takéto prvky sú bežne rozmiestnené pozdĺž spodnej časti prostriedkov, obsahujúcich materiály, ktoré sa majú fluidizovať. Prvok výhodne pokrýva len časť spodku a nie projektovanú plochu vzhľadom na výpust 3. Fluidizujúci prvok dostáva tlakový plyn cez vstupné potrubie 6, ktoré môže mať ovládateľný ventil (neznázornený) na kontrolovanie dodávania tlakového plynu do prvku. Alternatívne môžu byť fluidizujúce prvky systému vybavené vstupnými dýzami, prepojenými so vstupnými potrubiami, pričom dýzy sú vybavené veľkosťou otvoru, ktorá poskytuje požadovanú rýchlosť fluidizácie cez fluidizujúce prvky. Vstupná komora 4 má ďalej výpust 8, ktorý je prepojený s pneumatickým dopravníkom 9. Sklon tejto časti dopravníka je výhodne asi 3°. Treba si uvedomiť, že výraz pneumatický dopravník v jednom uskutočnení môže byť podobný dopravníku so vzduchovým hradlom. Funkcia vstupnej komory je nasledovná: Práškový materiál sa dodáva zo zásobníka smerom

-4k spodku vstupnej komory 4. Geometrický tvar vstupnej komory a rúrový výpust zo zásobníka spolu so statickým alebo dynamickým uhlom kĺzania materiálu samotného spôsobia šikmé vŕšenie sa materiálu smerom k výpustu 3 zásobníka 1 (tiež naznačené na obr. 1). V časových intervaloch, kedy sa žiadny materiál netransportuje zo vstupnej komory, sa transport materiálu zo zásobníka do vstupnej komory úplne zastaví. Dĺžka rúrového výpustu 3 je výhodne päťnásobkom jej vnútorného priemeru alebo väčšia.

Pneumatický dopravník má výhodne viaceré fluidizujúce prvky 10, 11, 12, 13, usporiadané na jeho spodnej časti, podobné prvku 5. Ďalej, podobne, ako sme spomínali pri prvku 5, tieto prvky môžu dostávať tlakový plyn cez príslušné vstupné potrubia 14, 15, 16, 17, ktoré majú ovládateľné ventily (neznázornené). V dopravníku môže byť časťou 9' výhodne separátor na odseparovanie nežiaducich objektov z dopravníka. Separátor tu nie je znázornený detailne, ale výhodne môže byť fluidizačného typu.

Úseky dopravníka, ako je úsek 9, môžu mať sklon 1° vzhľadom na vodorovnú hladinu. Tento malý sklon sa dá realizovať s použitím nového fluidizujúceho prvku, ktorý ďalej vysvetlíme pomocou obr. 3. Na svojom výstupnom konci je úsek 9 spojený s distribučnou komorou 23 na distribuovanie materiálov v prinajmenšom dvoch smeroch. Výpust 28 uvedeného úseku zahrnuje nadol smerujúcu rúru alebo potrubie, ktoré končí nad spodnou časťou distribučnej komory. Dĺžka rúry je výhodne päťnásobkom jej vnútorného priemeru alebo väčšia.

Vo svojej spodnej časti je distribučná komora 23 v tomto uskutočnení vybavená dvoma fluidizujúcimi prvkami 29, 29', ktoré pokrývajú čiastočne jej dno. Vstupné potrubie 31, 31' je spojené s fluidizujúcim prvkom 29, 29' cez ovládateľný ventil (neznázornený). Podobne ako pri vstupnej komore 4 geometrický tvar distribučnej komory a usporiadanie rúrového výpustu zo zásobníka spolu so statickým alebo dynamickým uhlom kĺzania materiálu samotného spôsobia šikmé vŕšenie sa materiálu smerom k výpustu 28 úseku 9 (tiež naznačené na obr. 1). Distribučná komora môže byť v princípe vybavená jedným alebo viacerými fluidizujúcimi prvkami, ale v tomto uskutočnení s dvoma prvkami sú tieto výhodne usporiadané symetricky vzhľadom na výpust 28. Prvky môžu byť usporiadané s

-5určitým priestorom medzi nimi, takže nepokryjú projektovanú plochu pod výpustom

28.

Funkcia distribučnej komory je nasledovná: Práškový materiál sa bude dodávať z výpustu 28 úseku 9 zásobníka smerom k spodku distribučnej komory 23. V časových intervaloch, kedy sa žiadny materiál netransportuje z distribučnej komory, transport materiálu z úseku 9 zásobníka do distribučnej komory sa úplne zastaví.

V tomto príklade je znázornená distribučná komora s dvoma výpustmi 24, 25, spojenými s úsekmi 26, 27 pneumatického dopravníka. Treba si však uvedomiť, že tento princíp transportu fluidizovateľných materiálov neobmedzuje distribučnú komoru na to, aby zahrnovala len dva výpusty. Distribučná komora môže napríklad byť kruhová pri pohľade zhora a mať rad výpustov, potrebných na to, aby vyhovovali každej individuálnej aplikácii.

Na obrázku sú úseky 26, 27 dopravníka identické, a preto v ďalšom podrobne opíšeme len prvý z uvedených úsekov. Sklon týchto dopravníkov je výhodne asi 1°. Tak ako u predtým opísaných úsekov dopravníka úsek 26 zahrnuje jeden alebo viaceré fluidizujúce prvky 36, usporiadané v jeho spodku a ďalej spojené so vstupným potrubím 37 na tlakový plyn, ktorý sa dá kontrolovať ventilom (neznázornený). Treba si uvedomiť, že v časových intervaloch, keď je najmenej jeden z týchto prvkov aktivovaný, fluidizujúci prvok 29 bude normálne aktivovaný tiež. Ako vidieť na obrázku, v čiastočne znázornenom úseku 26 dopravníka sú usporiadané dva výpusty 32, 33. Tieto výpusty sú prepojené s pomocnými zásobnými nádržami 34, 35, pričom materiál sa môže dodávať napríklad do jednotlivých elektrolyzérov z každej nádrže. Výpusty 32, 33 sú výhodne usporiadané ako otvory v jednej bočnej stene zásobníka, ktoré sú ďalej vybavené nadol smerujúcimi rúrami. Bočné otvory sú výhodné, pretože ak sa jedna nádrž 34 naplní a v dôsledku toho sa výpust 32 zablokuje materiálom, tok materiálu cez úsek 26 stále bude schopný prejsť popri tomto výpuste bez prekážania materiálu, ktorý sa hromadí v oblasti výpustu.

V spodnej časti nádrží 34, 35 sú usporiadané rúrové, nadol smerujúce výpusty 39, 40, ktoré dodávajú materiál do vstupných komôr 41,42 a úsekov 47, 51 dopravníka. Dĺžka výpustových rúr je výhodne päťnásobkom ich vnútorného

-6priemeru alebo väčšia. Komory sú individuálne identické, a preto tu opíšeme len komoru 41. Podobne funkcii vstupnej komory 4 vstupná komora 41 zahrnuje najmenej jeden fluidizujúci prvok 43, zásobovaný tlakovým plynom cez potrubie 44, kontrolované ventilom (neznázornený). Prvok výhodne pokrýva len časť dna a nie projektovanú plochu vzhľadom na výpust 39.

Práškový materiál sa bude dodávať z výpustu 39 smerom k spodku vstupnej komory 41. Geometrický tvar vstupnej komory a rúrový výpust z nádrže 34 spolu so statickým alebo dynamickým uhlom kĺzania materiálu samotného spôsobia šikmé vŕšenie sa materiálu smerom k výpustu 39 nádrže 34 (tiež naznačené na obr. 1). V časových intervaloch, kedy sa žiadny materiál netransportuje zo vstupnej komory, sa transport materiálu z nádrže do vstupnej komory úplne zastaví.

Vstupná komora 41 má výpust 46, ktorý je prepojený s úsekom 47 pneumatického dopravníka s jedným alebo viacerými fluidizujúcimi prvkami 48, spojenými so vstupným potrubím 49 pre tlakový plyn, ktorý sa dá kontrolovať ventilom (neznázornený). Sklon tohto dopravníka je výhodne asi 1,5°. Úsek 47 dopravníka môže dopravovať materiály, ako je oxid a/alebo fluorid hlinitý, do nadstavby elektrolyzéra (neznázornený) na príslušné plnenie zariadení, ktoré sú tam usporiadané (neznázornené). Sklon tejto časti dopravníka je výhodne asi 0,5°.

Obr. 2 znázorňuje podrobnejšie princípy, ako sme ich znázornili na obr. 1. Na obr. 2 je znázornený ten istý systém ako na obr. 1, ale na tomto obrázku sú znázornené prídavné zariadenia, ako sú odplyňovacie zariadenia a rôzne hydraulické úrovne.

Medzi úsekom 9 (pozri obr. 1) a zásobníkom 1, medzi úsekom 9 a úsekom 9 alebo separátorom 9', a nakoniec medzi vstupnou komorou 41 a úsekom 26 sú výhodne usporiadané odplyňovacie potrubia 100, 101, 102. Výška ohybov v týchto potrubiach je výhodne 250 milimetrov alebo vyššie nad horným bodom pripojenia, aby sme zabránili transportu materiálu cez odplyňovacie potrubia.

Na obrázku sú ďalej vyznačené rôzne hladiny hO, h1, h2, h3 a h4. Vo fluidizovanom stave práškový materiál nebude pôsobiť ako časticová látka, ale bude sa správať skôr ako fluidum (kvapalina). V prevádzke nebudú rôzne fluidizujúce prvky normálne aktivované súčasne. Tieto prvky sa budú skôr prevádzkovať buď periodicky alebo podľa potreby v súlade s rôznymi transportnými

-7schémami, aby sa zabezpečilo, že materiál sa dopraví do všetkých jednotiek v systéme, ktoré prijímajú materiál, a že sa dodá dostatočné množstvo materiálu vo vopred stanovenom časovom intervale. Napríklad jeden alebo viaceré plniace zásobníky (usporiadané v nadstavbe každého elektrolyzéra) môžu byť pripojené na konci všetkých úsekov dopravníka podobne ako a vrátane úseku 47 s celkovou kapacitou na niekoľko hodín prevádzky. Na dodanie dostatočného množstva materiálu na naplnenie týchto zásobníkov sa vetva dopravného systému, zahrnujúca každý úsek 47, musí prevádzkovať v nejakom časovom intervale v závislosti od rýchlosti prášku, skladovacej kapacity plniacich zásobníkov a prietoku ako funkcie skutočnej spotreby. V časových intervaloch, keď táto vetva nie je v činnosti, sa podobné operácie môžu uskutočniť inde v systéme, čím sa ušetrí momentálna kapacita tlakového plynu a energia.

Na obrázku úroveň h1 vstupnej komory 41 označuje kvapalinový uzáver, ktorý zabráni fluidizovanému materiálu nad touto úrovňou, aby prešiel cez uvedenú úroveň v situácii, keď sa materiál nahromadil vo vstupnej komore 41 a v dôsledku toho blokuje výpust 39 nádrže 34. Podobné situácie budú reprezentatívne pre úrovne h2 a h3. Na úrovni h2 bude distribučná komora 23 pôsobiť ako kvapalinový uzáver a v dôsledku toho sa materiálu zabráni prejsť cez túto úroveň v dôsledku nahromadenia materiálu v tejto komore. V súlade s tým bude na úrovni h3 vstupná komora 4 pôsobiť ako kvapalinový uzáver, čím zabráni materiálu opustiť zásobník 1_. Na obrázku h1 označuje atmosférický tlak, zatiaľ čo hO označuje plniaci ventil koncového užívateľa.

V prevádzke sa systém bude fluidizovať vo vetvách. Napríklad v jednom časovom intervale bude jedna vetva vrátane vstupnej komory 4, dopravníka 9 a 9, distribučnej komory 23 a prinajmenšom časti úseku 26 dopravníka aktivovaná fluidizujúcim plynom a materiál bude tiecť zo zásobníka 1 do nádrže 34. Keď sa nádrž 34 naplní, časť 26 dopravníka medzi nádržou 34 a nádržou 35 sa môže fluidizovať, aby sa spôsobil transport materiálu do nádrže 35. Ak sa stále bude žiadať materiál v smere prúdenia za úsekom 26 dopravníka, materiál bude pokračovať v prúdení a prejde popri vstupe 32 nádrže 34 a vstupe 33 nádrže 35. Na konci, keď sa všetky prijímajúce jednotky v smere prúdenia za úsekom 26 dopravníka naplnia, tok materiálu v úseku 26 sa zabrzdí až do pokoja. Ak

-8predpokladáme, že v úseku 27 dopravníka nie je žiadny tok, potom dôjde k hromadeniu materiálu v distribučnej komore 23 a v dôsledku toho sa tok materiálu cez úseky 9 a 9 dopravníka zabrzdí a privedie k pokoju. Potom dôjde k nahromadeniu materiálu vo vstupnej komore 4 a tok materiálu zo zásobníka 1 do vstupnej komory sa zastaví.

Ak sa žiada plnenie materiálom za nádržou 34, napríklad vzhľadom na úsek 47 dopravníka, toto sa dá uskutočniť aktivovaním fluidizujúcich prvkov 48 v úseku 47. Materiál potom začne tiecť z nádrže 34 smerom k jednotke(ám), prijímajúcej(im) materiál. Na konci, keď sa už nežiada žiadny materiál za uvedeným úsekom 47 dopravníka, tok materiálu sa zabrzdí vo vetve 47 a vstupná komora 41 sa zablokuje nahromadeným materiálom.

Ak sa potom podobný úsek 27 dopravníka (pozri tiež obr. 1) aktivuje pustením fluidizujúceho plynu cez fluidizujúce prvky v ňom, materiál začne tiecť cez úsek 27 do podobných nádrží, ako sú predtým opísané nádrže 34 a 35, a podobným spôsobom. Nahromadenie materiálu v distribučnej komore 23 potom prestane existovať, pretože materiál sa odstráni z mieša za dopravníkom 27. Kvapalinový uzáver potom nie je aktívny a v dôsledku toho materiál začne tiecť do distribučnej komory 23 z dopravníka 9 a 9. Kvapalinový uzáver vo vstupnej komore 4 sa potom inaktivuje z toho istého dôvodu, ako sme uviedli pre distribučnú komoru a v dôsledku toho materiál začne tiecť zo zásobníka 1 cez vstupnú komoru 4. Toto tečenie bude pokračovať, pokiaľ sú zúčastnené fluidizujúce prvky aktívne a kým sa podobné nádrže nenaplnia. Na konci tok fluidizovaného materiálu prestane a zastaví sa v súlade so schémou, opísanou pri prvej uvedenej vetve, zahrnujúcej úsek 26 dopravníka.

Treba si uvedomiť, že transport materiálu, ktorý vykonáva tento distribučný systém, sa dá kontrolovať počítačovou spracovateľskou jednotkou (neznázornená). V súlade s tým môžu existovať indikačné prostriedky, ako sú prostriedky na snímanie úrovne materiálu (neznázornené), v rôznych prvkoch distribučného systému. Tieto snímacie prostriedky môžu byť spojené so spracovateľskou jednotkou, ktorá ďalej môže a ktivovať/i n aktivovať rôzne fluidizujúce prvky v celom systéme v súlade s určeným programom.

-9Na obr. 3 je znázornená časť prierezu dopravníkového kanála 200 so spodkom 201, bočnými časťami 202, 203. V hornej časti obrázku je znázornená vlnovitá čiara, naznačujúca, že kanál pokračuje nad úrovňou uvedenej čiary. Fluidizujúci prvok zahrnuje vstup 205, základnú dosku 204 a prvok 206, ktorý je priepustný pre plyn. Prvok môže byť vyrobený zo sieťového materiálu a na svojich obvodových častiach je pripevnený k základnej doske 204. Na obrázku je sieťový materiál pripevnený zahnutím vonkajších bočných častí základnej dosky, aby prichytili obvodové bočné časti sieťového materiálu. Základná doska môže byť vyrobená z kovového materiálu, ako je oceľový plech. Aby sa zabránilo unikaniu fluidizujúceho plynu, spojenie medzi sieťovým materiálom a základnou doskou môže byť vybavené tesniacim prvkom 208, 209. Tesniaci prvok môže byť z ľubovoľného vhodného tesniaceho materiálu, schopného zniesť fyzikálne a chemické prostredie v dopravníku. Vyššie uvedený spôsob pripevnenia častí k sebe sa podobne týka koncových strán tak základnej dosky, ako aj sieťového materiálu.

Vstup 205 tvorí potrubná tvarovka 210. zahrnujúca zvisle prebiehajúcu rúru 211 s otvorom 212. Medzi prvkom 206, priepustným pre plyn, a otvorom 212 je usporiadaný ochranný prvok 213 na ochranu prvku pred prederavením. Prvok môže byť vybavený otvormi v jednom alebo viacerých svojich bočných povrchoch, alebo môže byť zakončený ako otvorený, ako je naznačené na obrázku. Základná doska 204 fluidizujúceho prvku je vybavená časťou 215 s vnútorným závitom, prepojenou s dutou dvojitou maticou 214 s vonkajšími závitmi. Toto usporiadanie prechádza cez otvor v spodku 201 kanála dopravníka, a teda slúži na držanie fluidizujúceho prvku pripevneného k spodku kanála dopravníka. V bočných častiach 202, 203 kanála môžu byť usporiadané výčnelky 216, 217, aby zabezpečili fluidizujúci prvok proti nežiaducim posunutiam.

Jednou špeciálnou výhodou, týkajúcou sa vyššie opísaného fluidizujúceho prvku, je to, že zberné potrubie má veľmi malý objem, čím vyvoláva rýchlu fluidizačnú odpoveď materiálu, keď sa fluidizujúci plyn zavedie do zbernej komory. To ďalej znamená, že nežiaduce nefluidizovateľné objekty v transportnom systéme sa dajú postupne vytlačiť zo systému pomerne silným impulzom toku plynu, ku ktorému dôjde pri aktivovaní prvku.

- 10Fluidizačná rýchlosť cez priepustnú časť fluidizujúcich prvkov sa výhodne nastaví na 0,02 metra za sekundu (t. j. objem fluidizujúceho plynu za sekundu na plochu priepustnej časti fluidizujúceho prvku).

Obr. 4 znázorňuje prevádzkovú schému na uskutočnenie transportu fluidizovateľných materiálov podľa tohto systému. V schéme sú podobné komponenty ako tie, ktoré sme opísali pri obr. 1, pričom zásobník 301 je prepojený so vstupnou komorou 304. Vstupná komora je prepojená s dopravníkom 309 s najmenej jedným fluidizujúcim prvkom F. Dopravník je spojený s distribučnou komorou 323, ktorá môže distribuovať materiál do dopravníka 326 a/alebo dopravníka 327. Dopravník 326 transportuje materiál do šiestich nádrží 334 až 339, zatiaľ čo dopravník 327 transportuje materiál do podobného počtu nádrží. Systémy, týkajúce sa dopravníka 326 a dopravníka 327, sú v tomto uskutočnení identické (nie všetky časti sú znázornené) a teda tu opíšeme len jeden dopravník. Za rozvádzačom 323 je usporiadaný jeden fluidizujúci prvok fl. Keď sa aktivuje prvok F v dopravníku 309 a uvedený prvok, materiál sa bude transportovať zo zásobníka 301 do nádrže 334 s malou spotrebou tlakového plynu. Kontrolovaný časom a prípadne ukazovateľom naplnenia nádrže sa fluidizujúci prvok f2 aktivuje, zatiaľ čo sú F a fl stále aktívne. Potom sa nádrž 335 môže naplniť transportom materiálu. Kontrolovaný rovnakým spôsobom ako prvok pre predchádzajúcu nádrž, sa aktivuje fluidizujúci prvok f3, čím sa začne plnenie nádrže 336. Podobné postupy sa môžu uskutočniť pre nádrže 337, 338 a 339. Potom sa môže uskutočniť podobný postup na naplnenie podobných nádrží, spojených s dopravníkom 327, pričom fluidizujúce prvky f7 až f 12 sa môžu aktivovať postupne. Priemerná spotreba tlakového plynu sa dá vypočítať na základe nasledujúceho vzťahu, ktorý sa zakladá na priemernom aktivačnom čase fluidizujúcich prvkov: F + (f1...fn) x 1/2. Index n indikuje celkový počet fluidizujúcich prvkov a zodpovedajúco počet nádrží v jednom dopravníku, podobnému dopravníku 326.

Vo vyššie uvedenom uskutočnení sa fluidizujúce prvky fluidizujú (aktivujú) postupne jeden po druhom, aby naplnili nádrže jednu po druhej. Alternatívne sa dajú plniť skupiny nádrží v jednom chode. Napríklad fluidizujúce prvky fl a f2 sa môžu aktivovať súčasne, aby naplnili nádrže 334 a 335 v jednom chode. Keď sa

-11 naplní nádrž 335, čo napríklad zistí indikátor úrovne (neznázornený), môžu sa aktivovať prvky f3 a f4, aby sa uskutočnil podobný plniaci postup.

Na obrázku je schematicky znázornený elektrolyzér E, plnený materiálom z plniacich jednotiek 350 až 355. Takéto plničky môžu vo všeobecnosti tvoriť malé zásobníky a meracie zariadenia na plnenie materiálu do elektrolyzéra cez potrubie 360 alebo podobne. Plničky dostanú materiál zo zásobníka 347, fluidizovaný jedným alebo viacerými fluidizujúcimi prvkami F3. Keď sa prvok F3 aktivuje, materiál začne tiecť z nádrže 336 cez vstupnú komoru 341 do dopravníka 347. Plniace jednotky 350 až 355 potom dostanú materiál a naplnia sa. Táto posledne uvedená vetva výhodne nie je aktivovaná, keď sa uskutočňuje plnenie nádrže 336, aby sa zabránilo možnému priamemu tečeniu materiálu zo zásobníka 301 do plniacich jednotiek 350 až 355. Budú však existovať definované hydraulické úrovne s obmedzeniami/blokmi medzi nimi, hoci systém je fluidizovaný v dopravníkoch od začiatku do konca, čo umožní takéto priame tečenie. To preto, lebo projektovaná plocha nadol smerujúcich vstupov vo vstupných komorách spolu s pomerom dĺžky k priemeru uvedených vstupov spôsobia obmedzenia nefluidizovaného toku v systéme.

Transport materiálu v systéme sa výhodne uskutoční najhospodárnejším spôsobom vzhľadom na okamžitú kapacitu tlakového plynu a tak, aby sa vyhovelo požiadavkám, čo sa týka celkových minimálnych úrovní plnenia.

Treba si uvedomiť, že kontrola plniacich jednotiek 350 až 355 bude výhodne prepojená s prevádzkou elektrolyzéra a vyprázdňovanie tejto jednotky sa dá riadiť v súlade s programom na riadenie elektrolyzéra, ktorý tu nie je bližšie špecifikovaný.

Systém, ako je tu opísaný, vykazuje niekoľko výhod. Jedným dôležitým znakom je to, že pomerne malý transport po dávkach a distribúcia do viacerých zariadení, ktoré prijímajú materiál, prispejú k pôsobeniu proti segregácii a teda homogenizujú materiál. Teda dôsledky zmien v kvalite materiálu, ktorý sa má distribuovať, sa vyrovnajú medzi všetkými zariadeniami v systéme, ktoré prijímajú materiál.

Claims (10)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Spôsob distribúcie fluidizovateľných materiálov v systéme zahrnujúcom zásobník (1) pre materiál, ktorý sa má distribuovať, fluidizujúce dopravné prostriedky (9, 26, 27, 47), ktoré distribuujú materiál do jednej alebo viacerých jednotiek (34, 35), ktoré prijímajú materiál, vyznačujúci sa tým, že materiál sa distribuuje zo zásobníka do jednotiek, ktoré prijímajú materiál, cez najmenej dve hydraulické úrovne, určené jedným alebo viacerými vstupnými uzávermi (4, 23, 41).
2. 2. Spôsob podľa nároku 1,vyznačujúci sa tým, že fluidizujúce dopravné prostriedky (9, 26, 27, 47) sa aktivujú tlakovým, fluidizujúcim plynom nespojitým spôsobom.
3. 3. Spôsob podľa nároku 1,vyznačujúci sa tým, že fluidizovateľný materiál sa distribuuje do jedného alebo viacerých elektrolyzérov (E) na výrobu hliníka.
4. 4. Spôsob podľa nároku 1,vyznačujúci sa tým, že fluidizujúce dopravné prostriedky (9, 26, 27) sa aktivujú a kontrolujú pomocou vopred naprogramovaného počítača takým spôsobom, že fluidizujúce prvky sa aktivujú postupným spôsobom.
5. 5. Systém na distribúciu fluidizovateľných materiálov zahrnujúci zásobník (1) pre materiál, ktorý sa má distribuovať, fluidizujúce dopravné prostriedky (9, 26, 27, 47) na distribuovanie materiálu do jednej alebo viacerých jednotiek (350), ktoré prijímajú materiál, vyznačujúci sa tým, že dopravné prostriedky (9, 26, 27, 47) zahrnujú najmenej jeden materiálový uzáver (4, 23, 41), čím sa definujú najmenej dve hydraulické úrovne v dopravných prostriedkoch.
6. 6. Systém podľa nároku 5, vyznačujúci sa tým, že fluidizujúce dopravné prostriedky (9, 26, 27, 47) zahrnujú viaceré vetvy na distribúciu

   - 13fluidizovateľného materiálu do viacerých jednotiek (350 až 355), ktoré prijímajú materiál, čím sa určia viaceré distribučné dráhy medzi zásobníkom (1) a každou individuálnou jednotkou, ktorá prijíma materiál, pričom každá dráha sa fluidizuje tlakovým plynom nespojitým spôsobom.
7. 7. Systém podľa nároku 5, vyznačujúci sa tým, že materiálový uzáver (4, 23, 41) tvorí nadol smerujúci vstup (3, 28, 39), čiastočne fluidizovateľný spodok a výpust (8, 24, 46), prepojený s fluidizujúcim dopravníkom (9, 26, 47).
8. 8. Systém podľa nároku 5, vyznačujúci sa tým, že fluidizujúce dopravné prostriedky (9, 26, 27, 47) zahrnujú najmenej jeden fluidizujúci prvok, ktorý tvorí základná doska (204), vstup (205) pre tlakový plyn a prvok (206), priepustný pre plyn, pripevnený k uvedenej základnej doske, v dôsledku čoho vytvára zbernú komoru medzi základnou doskou a prvkom, priepustným pre plyn.
9. 9. Systém podľa nároku 5, vyznačujúci sa tým, že fluidizovateľným materiálom je oxid hlinitý alebo fluorid, distribuovaný do jedného alebo viacerých elektrolyzérov.
10. 10. Systém podľa nároku 5, vyznačujúci sa tým, že jednotkami (350), ktoré prijímajú materiál, sú jedno alebo viaceré plniace zariadenia, usporiadané v elektrolyzéroch (E).