WO2011018229A1 - Vorrichtung zum druckabbau eines fluids mit darin enthaltenen granulatkörnern - Google Patents

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WO2011018229A1
WO2011018229A1 PCT/EP2010/004951 EP2010004951W WO2011018229A1 WO 2011018229 A1 WO2011018229 A1 WO 2011018229A1 EP 2010004951 W EP2010004951 W EP 2010004951W WO 2011018229 A1 WO2011018229 A1 WO 2011018229A1
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fluid
sieve
region
granules
pressure
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PCT/EP2010/004951
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English (en)
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Inventor
Stefan Dahlheimer
Original Assignee
Automatik Plastics Machinery Gmbh
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Publication date
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29B—PREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
    • B29B9/00—Making granules
    • B29B9/02—Making granules by dividing preformed material
    • B29B9/06—Making granules by dividing preformed material in the form of filamentary material, e.g. combined with extrusion
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29B—PREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
    • B29B13/00—Conditioning or physical treatment of the material to be shaped
    • B29B13/06—Conditioning or physical treatment of the material to be shaped by drying
    • B29B13/065—Conditioning or physical treatment of the material to be shaped by drying of powder or pellets
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C44/00—Shaping by internal pressure generated in the material, e.g. swelling or foaming ; Producing porous or cellular expanded plastics articles
    • B29C44/34—Auxiliary operations
    • B29C44/3461—Making or treating expandable particles

Definitions

  • the invention relates to a device for pressure reduction of a fluid with granules contained therein, comprising a housing with an inlet and a drain, wherein in the housing an impeller is provided, which is rotated by a motor via a shaft in rotary motion, so that the pressure of the fluid with the Granulatkömern contained therein decreases after flowing through the device and the fluid with the granular grains contained therein in the region of the sequence is imparted a rotational movement, according to the preamble of claim 1.
  • Granulatkömer in particular granules of plastic material with volatile components, for example, produced in underwater pelletizing.
  • a melt of the material to be granulated is pressed by means of an extruder from nozzle openings of a perforated plate in a process fluid filled with a process chamber of an underwater pelletizer and there separated by means of a rotating knife assembly into individual Granulatkömer.
  • These granules are then led away from the process chamber in a process fluid circuit and fed to further processing steps.
  • the process fluid is to be supplied under pressure to the process chamber via the process fluid circuit, in which case then the pressure of the process fluid with the granules therein are degraded again got to.
  • a pressure reduction of the process fluid with the granules contained therein takes place before the pellets are then separated from the process fluid and dried in a further stage by means of additional separating and drying devices.
  • the process fluid is usually returned to the process chamber.
  • Corresponding Unterwassergranul réellesanlagen are known, for example, under the product SPHERO ® by the company Automatik Plastics Machinery GmbH.
  • a so-called impeller lock find use which has a housing with an inlet and a drain, wherein in the housing an impeller is provided, which is rotated by a motor via a shaft in rotation, so that the pressure of the fluid with it contained Granulatkömem decreases after flowing through the device and the fluid with the Granulatkömem contained in the region of the sequence a rotational movement is impressed.
  • impeller locks are very effective for the task of pressure build-up. Nevertheless, even with the use of such impeller locks, it is basically necessary to provide additional facilities downstream of the separation of process fluid and granules and for drying the granules. This is structurally complex and requires additional equipment and equipment as well as additional space required.
  • WO 2007/107 493 A1 describes a method and a device for granulating blowing agent-containing polymer melts in liquid which is under pressure, where complex installations with throttling devices for pressure reduction of the liquid and separately provided additional separating devices for the separation of liquid and Granulatkömem provided become.
  • the object according to the invention is achieved by a device for reducing the pressure of a fluid with granules contained therein having the features according to claim 1.
  • Preferred embodiments are defined in the dependent claims.
  • the invention provides a device for reducing the pressure of a fluid with Granulatkömem contained therein, which has a housing with an inlet and a drain, wherein in the housing a rotatable impeller wheel is provided.
  • the impeller wheel is a rotary body in which a plurality of fluid channels extend from outside to inside to a central region having a central cavity, which channels may preferably be configured not to extend radially inwardly but obliquely to the radius of the impeller wheel Angles go. Conveniently, three to eight such channels may be provided.
  • the impeller of the device according to the invention is designed so that it is rotated by a motor via a shaft in rotary motion, so that the pressure of the fluid with the Granulatkömem contained therein after flowing through the device at the outlet decreases compared to the pressure at the inlet and the fluid with the Granulatkömem contained in the region of the flow of the device a rotational movement is impressed.
  • a Fluid Granulatkömer- separating device which has a sieve which is arranged so that the fluid flows through this screen due to its existing rotary motion and the corresponding centrifugal force through sieve openings of the screen and the sieve Retains Granulatkömer and thus at least partially separates from the fluid.
  • the fluid granulator with the sieve can still be arranged in the area of influence of the impressed rotational movement even after the operation has taken place.
  • the area of the impeller wheel, the region of the drain and the sieve may preferably be arranged successively in the direction of the force of gravity from top to bottom.
  • the erfmdungssiee device thus on the one hand offers the function of pressure reduction by means of Impellerrads, so that the fluid with the Granulatkömem contained therein while a rotary motion is impressed, and at the same time the function of at least partial separation of fluid and Granulatkömem means of Fluid-Granulatkömer- separation device, which is arranged in the region of the sequence that the impressed rotational movement through the impeller there then also in addition equal to this separation of Granulatkömem and fluid by means of the interaction with the sieve can be used according to the invention.
  • the sieve is tubular and arranged in a fluid outlet tube with a larger diameter.
  • the screen can be spaced by spacers from the pipe walls of the pipe with a larger diameter, so that the pressed by the rotational movement in this area outward fluid between the wire and the pipe wall can be removed.
  • the sieve can be designed to be funnel-shaped at least in sections. This further increases the efficiency of the separation process in a structurally simple way.
  • the region of the Fluid drain pipe according to funnel-shaped (with a larger diameter than the sieve) be designed.
  • the sieve can expediently preferably be closed in its lower region. There may also occur possibly existing residual fluid under the action of gravity. Such a construction is also particularly efficient and structurally simple.
  • the sieve should expediently preferably have a granular granule outlet. This outlet may be particularly preferably provided in the lower region of the sieve.
  • the fluid collection tube may be in fluid communication with a fluid collection container.
  • a fluid collecting container By means of such a fluid collecting container, the fluid separated from the granulate particles can then preferably be returned to the granulation process.
  • a suction device may be provided in the fluid flow direction behind the screen, i. as suction of the fluid through the sieve.
  • a negative pressure in relation to the actual pressure of the draining fluid without suction device can be applied there in the region of the drain and thus in the area of the Fluid Granulatkömer- separating device, whereby the fluid is again more efficient through the sieve of the Granulatkömem wegembar.
  • the suction device can be coupled to the fluid drain pipe.
  • Figure 1 is a schematic, sectional side view of an apparatus for depressurizing a fluid with Granulatkömem contained therein with a Fluid-Granulatkömer- separating device according to a first preferred embodiment of the invention.
  • Figure 2 is a schematic, side cut-away view of an apparatus for depressurizing a fluid having granules contained therein with a fluid granule combiner in accordance with a second preferred embodiment of the invention
  • Fig. 3 is a schematic sectional side view of an apparatus for depressurizing a fluid containing Granulatkömem with a Fluid-Granulatkömer- separating device according to a third preferred embodiment of the invention; and 4 shows a section along the line AA in Fig. 1st
  • Fig. 1 shows a schematic, sectional side view of an apparatus for depressurizing a fluid with Granulatkömem contained therein with a Fluid-Granulatkömer- separating device according to a first preferred embodiment of the invention.
  • the device according to the invention serves, on the one hand, to reduce the pressure of a fluid with granules contained therein and, on the other hand, it is additionally provided with a fluid granulator-separating device.
  • the device is based on an impeller lock and accordingly has a housing 1 with an inlet 2 and a drain 3.
  • the inlet 2 is arranged laterally on the housing 1 in such a way that it supplies the fluid with the granules contained therein substantially tangentially to the interior of the housing 1, which in plan view (see FIG. 4) is substantially rotationally symmetrical.
  • the fluid with the Granulatkömem contained is thus already impressed by the inflow through the inlet 2 into the interior of the housing 1, a certain rotational movement.
  • an impeller 4 is provided with extending from outside to inside channels 10, which open into an open central region 11 of the impeller 4.
  • the Impellerrad 4 is rotatably mounted in the housing via a shaft 12 which is sealed relative to the housing 1 with seals 14 and is rotated by a motor 13 which is coupled to the shaft 12 in rotation.
  • the rotating impeller 4 causes the flowing fluid with the Granulatkömem contained therein in rotational movement, wherein the fluid flows with the Granulatkömem contained therein via the channels 10 to the open central region 11 of the Impellerrads 4 and from there, as shown in Fig. 1, flows down under the influence and retention of the impressed rotational movement to the drain 3.
  • the pressure of the fluid with the granules contained therein decreases due to the occurring flows in the region of the impeller wheel or afterwards in comparison to the pressure at the inlet 2 in the region of the outlet 3 of the housing 1.
  • the drain 3 is expediently also arranged like the housing 1 or the interior of the housing 1 also rotationally symmetrical and in alignment with the downwardly open central region 11 of the impeller wheel 4.
  • the fluid granule separator in the region of the outlet 3, is additionally provided, with a sieve arranged so that the fluid flows through the sieve openings 6 of the sieve 5 due to its existing rotary motion in this area and the sieve 5 retains the granules and thus separates from the fluid, which is pushed away by the centrifugal force of the rotational movement to the outside.
  • dewatering at least partial dewatering or pre-dewatering of the granules, is provided.
  • the screen 5 is in a fluid drain pipe 7, according to the embodiment of FIG. 1 tubular in a fluid drain pipe 7 of larger diameter, arranged, wherein spacers 15 establish the distance of the screen to the inner wall of the fluid drain pipe 7.
  • the fluid drain pipe In its lower region, the fluid drain pipe has a lateral fluid outlet 9, wherein the sieve 5 is also discontinued in this area and already there has a Granulatkömerauslass 8 down, separated from the fluid drain 9 and without fluid fertilizer to the fluid outflow 9, through which the Granulatkömer separated from the fluid can be removed.
  • the Granulatkömer can then optionally further processing steps, such as further drying steps, are supplied.
  • the effluent through the fluid drain 9 fluid can be fed back to a granulator, for example via a fluid collecting container (not shown).
  • An additional suction device 16 is provided in the fluid flow direction behind the wire 5, by means of which in the region of the drain 3, an additional negative pressure in relation to the actual pressure of the draining fluid without suction device 16 can be applied there.
  • the suction device is, for example, as in the schematic embodiment shown in Figure 1 to the fluid drain pipe 7 via the fluid drain 9 coupled. (See corresponding arrow in Fig. 1.)
  • Fig. 2 shows a schematic, sectional side view of an apparatus for depressurizing a fluid with Granulatkömem contained therein with a Fluid-Granulatkömer- separating device according to a second preferred embodiment of the invention.
  • the embodiment according to FIG. 2 differs from the embodiment according to FIG. 1 in that the wire 5 is funnel-shaped in sections at least in its upper region. Also, the fluid drain pipe 7 is funnel-shaped in the corresponding area. This has the advantage that, in addition to the centrifugal force due to the rotary motion, gravity still serves to allow the fluid to pass through the sieve openings in the area of the funnel-shaped configuration in a particularly simple manner, thereby increasing the efficiency of the fluid granulator separation process can be further improved by the design according to the invention. Otherwise, the embodiment according to FIG. 2 corresponds to the embodiment of FIG. 1.
  • Fig. 3 shows a schematic, sectional side view of a device for pressure build-up of a fluid with Granulatkömem contained therein with a Fluid-Granulatkömer- separating device according to a third preferred embodiment of the invention.
  • the third preferred embodiment according to the invention according to FIG. 3 differs from the second preferred embodiment of the invention according to FIG. 2 only in that the fluid drain pipe 7 is led downwards and directly forms the fluid drain 9, whereas the wire 5 is in a lower region is completed there and there has a Granulatkömerauslass 8, which laterally from this lower closed area of the sieve 5, which is designed inclined relative to the horizontal, in order to facilitate the discharge of Granulatkömer there, away.
  • the design of FIG. 3 allows a particularly efficient retention of Granulatkömer, wherein the process fluid is particularly effective, since the effect of gravity by arranging the fluid drain 9 down away can be particularly useful here.
  • the efficiency of the Fluid-Granulatkömer- separation process in this design of the device according to the invention is particularly high.
  • FIG. 4 shows a section along the line A-A in FIG. 1.
  • the inlet 2 to the housing 1 is made tangential, and the outlet 3 from the housing 1 is designed centrally downwards.
  • the Impellerrad 4 is about the motor 13 and the shaft 12 (both not shown in Fig. 4) in rotational movement (counterclockwise, shown in Fig. 4 by the corresponding arrow) and the inflowing via the inlet 2 fluid with the therein Granulatkömem is moved through the channels 10 to the open central region 11 in the rotating Impellerrad 4, so that the flowing fluid with the Granulatkömem contained in the region of the drain 3 is a rotational movement impressed.
  • the central region 11 of the Impellerrads 4 and the outlet 3 of the housing 1 are arranged one above the other in alignment.
  • the Impellerrad 4 serves the pressure reduction of the fluid with the Granulatkömem contained therein.
  • the rotational movement imparted thereto can then additionally be used in the area of the additionally present fluid granule combiner in the region of the outlet 3 according to the invention, as explained above, for dewatering or for partial water dewatering.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Separation Of Solids By Using Liquids Or Pneumatic Power (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Druckabbau eines Fluids mit darin enthaltenen Granulatkörnern, aufweisend ein Gehäuse (1) mit einem Zulauf (2) und einem Ablauf (3), wobei in dem Gehäuse (1) ein Impellerrad (4) vorgesehen ist, welches von einem Motor (13) über eine Welle (12) in Drehbewegung versetzt wird, so dass der Druck des Fluids mit den darin enthaltenen Granulatkörnern nach dem Durchströmen der Vorrichtung abnimmt und dem Fluid mit den darin enthaltenen Granulatkörnern im Bereich des Ablaufs (3) eine Drehbewegung aufgeprägt ist, wobei im Bereich des Ablaufs (3) zusätzlich eine Fluid-Granulatkörner-Trenneinrichtung vorgesehen ist, mit einem Sieb (5), welches so angeordnet ist, dass das Fluid aufgrund seiner vorhandenen Drehbewegung in diesem Bereich durch Sieböffnungen (6) des Siebs (5) strömt und das Sieb (5) die Granulatkörner zurückhält und so zumindest teilweise von dem Fluid trennt.

Description

Vorrichtung zum Druckabbau eines Fluids mit darin enthaltenen Granulatkömern
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Druckabbau eines Fluids mit darin enthaltenen Granulatkörnern, aufweisend ein Gehäuse mit einem Zulauf und einem Ablauf, wobei in dem Gehäuse ein Impellerrad vorgesehen ist, welches einem Motor über eine Welle in Drehbewegung versetzt wird, so dass der Druck des Fluids mit den darin enthaltenen Granulatkömern nach dem Durchströmen der Vorrichtung abnimmt und dem Fluid mit den darin enthaltenen Granulatkömern im Bereich des Ablaufs eine Drehbewegung aufgeprägt ist, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Generell werden Granulatkömer, insbesondere Granulatkörner aus Kunststoffmaterial mit leicht flüchtigen Bestandteilen, beispielsweise in Unterwassergranulierungsanlagen erzeugt. Dabei wird eine Schmelze des zu granulierenden Materials mittels eines Extruders aus Düsenöffnungen einer Lochplatte in eine mit Prozessfluid gefüllte Prozesskammer eines Unterwassergranulators gedrückt und dort mittels einer rotierenden Messeranordnung in einzelne Granulatkömer zertrennt. Diese Granulatkörner werden dann in einem Prozessfluidkreislauf von der Prozesskammer weggeführt und weiteren Verarbeitungsschritten zugeführt. Insbesondere bei der Granulierung von Kunststoffmaterial mit z.B. aufschäumenden Bestandteilen, wie etwa Polystyrol, oder von Kunststoffmaterial aus treibmittelhaltigen Polymerschmelzen soll das Prozessfluid unter Druck der Prozesskammer über dem Prozessfluidkreislauf zugeführt werden, wobei dann danach der Druck des Prozessfluids mit den sich darin befindenden Granulatkörnern wieder abgebaut werden muss. So ist es beispielsweise in solchen Fällen erforderlich, dass bei entsprechenden Unterwassergranulierungsanlagen ein Druckabbau des Prozessfluids mit den darin enthaltenen Granulatkörnern erfolgt bevor die Granulatkömer in einer weiteren Stufe mittels zusätzlicher Trenn- und Trocknungseinrichtungen dann vom Prozessfluid getrennt und getrocknet werden. Das Prozessfluid wird üblicherweise wieder der Prozesskammer zugeführt. Entsprechende Unterwassergranulierungsanlagen sind beispielsweise unter der Produktbezeichnung SPHERO® vom Unternehmen Automatik Plastics Machinery GmbH bekannt.
Zum Druckabbau des Prozessfluids mit darin enthaltenen Granulatkömern kann beispielsweise eine sogenannte Impellerschleuse Verwendung finden, welche ein Gehäuse mit einem Zulauf und einem Ablauf aufweist, wobei in dem Gehäuse ein Impellerrad vorgesehen ist, welches von einem Motor über eine Welle in Drehbewegung versetzt wird, so dass der Druck des Fluids mit den darin enthaltenen Granulatkömem nach dem Durchströmen der Vorrichtung abnimmt und dem Fluid mit den darin enthaltenen Granulatkömem im Bereich des Ablaufs eine Drehbewegung aufgeprägt ist.
Der Einsatz solcher Impellerschleusen ist für die Aufgabe des Druckaufbaus sehr effektiv. Dennoch besteht auch bei Verwendung solcher Impellerschleusen grundsätzlich das Erfordernis, nachgeschaltet zusätzliche Einrichtungen zur Trennung von Prozessfluid und Granulatkömem und zur Trocknung der Granulatkömer vorsehen zu müssen. Dies ist konstruktiv aufwendig und erfordert zusätzliche Anlagen und Gerätschaften sowie damit verbunden auch zusätzlichen Platzbedarf.
Das Dokument WO 2007/107 493 Al beschreibt ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Granulierung von treibmittelhaltigen Polymerschmelzen in Flüssigkeit, welche unter Druck steht, wobei dort aufwändige Anlagen mit Drosselvorrichtungen zum Druckabbau der Flüssigkeit und davon getrennt vorgesehene zusätzliche Abscheidevorrichtungen zur Trennung von Flüssigkeit und Granulatkömem vorgesehen werden.
Das Dokument DE 10 2006 022 555 Al beschreibt spezielle Möglichkeiten des Druckabbaus von Prozessfluid bei Granuliervorgängen.
Es ist somit die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung zum Druckabbau eines Fluids mit darin enthaltenen Granulatkömem vorzusehen, welche die Nachteile des Standes der Technik überwindet, und dabei insbesondere auf konstruktiv einfache Weise eine Vereinfachung des Prozessablaufs bei der Granulierung und bei den dafür erforderlichen Anlagen ermöglicht, wobei gemäß einem weiteren Aspekt insbesondere auch die Effizienz der Fluid-Granulatkömer- Trennung verbessert werden soll.
Die erfindungsgemäße Aufgabe wird gelöst durch eine Vorrichtung zum Druckabbau eines Fluids mit darin enthaltenen Granulatkömem mit den Merkmalen gemäß Anspruch 1. Bevorzugte Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprüchen definiert.
Erfindungsgemäß vorgesehen ist eine Vorrichtung zum Druckabbau eines Fluids mit darin enthaltenen Granulatkömem, welche ein Gehäuse mit einem Zulauf und einem Ablauf aufweist, wobei in dem Gehäuse ein drehbares Impellerrad vorgesehen ist. Das Impellerrad ist ein Drehkörper, in welchem sich mehrere Fluidkanäle von außen nach innen zu einem Zentralbereich mit einem zentralen Hohlraum erstrecken, wobei die Kanäle bevorzugt so gestaltet sein können, dass sie nicht radial nach innen verlaufen, sondern zum Radius des Impellerrads schräg in einem Winkel verlaufen. Zweckmäßigerweise können drei bis acht solcher Kanäle vorgesehen sein. Das Impellerrad der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist so gestaltet, dass es von einem Motor über eine Welle in Drehbewegung versetzt wird, so dass der Druck des Fluids mit den darin enthaltenen Granulatkömem nach dem Durchströmen der Vorrichtung am Ablauf verglichen mit dem Druck beim Zulauf abnimmt und dem Fluid mit den darin enthaltenen Granulatkömem im Bereich des Ablaufs der Vorrichtung eine Drehbewegung aufgeprägt ist. Erfindungsgemäß ist im Bereich des Ablaufs der Vorrichtung zusätzlich eine Fluid-Granulatkömer- Trenneinrichtung vorgesehen, welche ein Sieb aufweist, welches so angeordnet ist, dass das Fluid aufgrund seiner vorhandenen Drehbewegung und der entsprechenden Zentrifugalkraft in diesem Bereich durch Sieböffnungen des Siebs strömt und das Sieb die Granulatkömer zurückhält und so von dem Fluid zumindest teilweise trennt. Die Fluid-Granulatkömer- Trenneinrichtung mit dem Sieb kann auch nach dem Ablauf aber noch im Einflussbereich der aufgeprägten Drehbewegung angeordnet sein. Der Bereich des Impellerrads, der Bereich des Ablaufs und das Sieb können bevorzugt in Richtung der Schwerkraft von oben nach unten aufeinander folgend angeordnet sein.
Die erfmdungsgemäße Vorrichtung bietet also einerseits die Funktion des Druckabbaus mittels des Impellerrads, so dass dem Fluid mit den darin enthaltenen Granulatkömem dabei eine Drehbewegung aufgeprägt ist, und gleichzeitig die Funktion der zumindest teilweisen Trennung von Fluid und Granulatkömem mittels der Fluid-Granulatkömer- Trenneinrichtung, welche so im Bereich des Ablaufs angeordnet ist, dass die aufgeprägte Drehbewegung durch das Impellerrad dort dann auch zusätzlich gleich für diese Trennung von Granulatkömem und Fluid mittels des Zusammenwirkens mit dem Sieb erfindungsgemäß genutzt werden kann.
Zweckmäßig ist bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung bevorzugt im Bereich der Fluid- Granulatkömer- Trenneinrichtung das Sieb rohrförmig und in einem Fluidablaufrohr mit größerem Durchmesser angeordnet. Das Sieb kann dabei über Abstandshalter von den Rohrwandungen des Rohrs mit größerem Durchmesser beabstandet sein, so dass das durch die Drehbewegung in diesem Bereich nach außen gedrückte Fluid zwischen dem Sieb und der Rohrwandung abgeführt werden kann. Dies erlaubt eine konstruktiv besonders einfache Gestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung.
Um beispielsweise auch die Abwärtsbewegung des Fluids und der Granulatkömer in Richtung der Schwerkraft im Bereich des Ablaufs der erfindungsgemäßen Vorrichtung für die Trennung von Granulatkömem und Fluid zusätzlich besonders effizient zu nutzen, kann das Sieb zumindest abschnittsweise trichterförmig ausgebildet sein. Dies steigert die Effizienz des Trennvorgangs auf konstruktiv einfache Weise weiter. Besonders bevorzugt kann dabei auch der Bereich des Fluidablaufrohrs entsprechend trichterförmig (mit größerem Durchmesser als das Sieb) gestaltet sein.
Um die vom Fluid weitgehend getrennten Granulatkömer sicher auffangen zu können, kann das Sieb zweckmäßigerweise bevorzugt in seinem unteren Bereich geschlossen sein. Dort kann auch noch möglicherweise vorhandenes Restfluid unter Einwirkung der Schwerkraft ablaufen. Eine solche Konstruktion ist ebenfalls besonders effizient und dabei konstruktiv einfach.
Zur effizienten Abführung der vom Fluid getrennten Granulatkömer soll das Sieb zweckmäßigerweise bevorzugt einen Granulatkömerauslass aufweisen. Dieser Auslass kann besonders bevorzugt im unteren Bereich des Siebs vorgesehen sein.
Des Weiteren kann das Fluidauffangrohr mit einem Fluidauffangbehälter in Fluidverbindung stehen. Über einen solchen Fluidauffangbehälter kann dann das von den Granulatkömem getrennte Fluid dem Granulierprozess bevorzugt wieder zugeführt werden.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann eine Absaugvorrichtung in Fluidströmungsrichtung hinter dem Sieb vorgesehen sein, d.h. als Absaugung des Fluids durch das Sieb. Mittels dieser Absaugvorrichtung kann im Bereich des Ablaufs und somit im Bereich der Fluid-Granulatkömer- Trenneinrichtung ein Unterdruck im Verhältnis zu dem eigentlichen Druck des ablaufenden Fluids ohne Absaugvorrichtung dort anlegbar sein, wodurch das Fluid nochmals effizienter durch das Sieb von den Granulatkömem entfembar ist. Besonders bevorzugt kann die Absaugvorrichtung an das Fluidablaufrohr ankoppelbar sein.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand der beigefügten Figuren näher beispielhaft erläutert werden. Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische, geschnittene Seitenansicht einer Vorrichtung zum Druckabbau eines Fluids mit darin enthaltenen Granulatkömem mit einer Fluid-Granulatkömer- Trenneinrichtung gemäß einer ersten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 2 eine schematische, geschnittene Seitenansicht einer Vorrichtung zum Druckabbau eines Fluids mit darin enthaltenen Granulatkömem mit einer Fluid-Granulatkömer- Trenneinrichtung gemäß einer zweiten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 3 eine schematische, geschnittene Seitenansicht einer Vorrichtung zum Druckabbau eines Fluids mit darin enthaltenen Granulatkömem mit einer Fluid-Granulatkömer- Trenneinrichtung gemäß einer dritten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung; und Fig. 4 einen Schnitt entlang der Linie A-A in Fig. 1.
Die Fig. 1 zeigt eine schematische, geschnittene Seitenansicht einer Vorrichtung zum Druckabbau eines Fluids mit darin enthaltenen Granulatkömem mit einer Fluid-Granulatkömer- Trenneinrichtung gemäß einer ersten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung dient zum einen zum Druckabbau eines Fluids mit darin enthaltenen Granulatkömem und sie ist zum anderen zusätzlich mit einer Fluid-Granulatkömer- Trenneinrichtung vorgesehen. Die Vorrichtung basiert auf einer Impellerschleuse und weist entsprechend ein Gehäuse 1 mit einem Zulauf 2 und einem Ablauf 3 auf. Der Zulauf 2 ist seitlich am Gehäuse 1 so angeordnet, dass er das Fluid mit den darin enthaltenen Granulatkömem im Wesentlichen tangential zum Inneren des Gehäuses 1 zuführt, welches in Draufsicht (siehe Fig. 4) im Wesentlichen rotationssymmetrisch ausgebildet ist. Dem Fluid mit den darin enthaltenen Granulatkömem wird also schon durch das Einströmen über den Zulauf 2 in das Innere des Gehäuses 1 eine gewisse Drehbewegung aufgeprägt. In dem Gehäuse 1 ist ein Impellerrad 4 vorgesehen mit von außen nach innen verlaufenden Kanälen 10, welche in einen offenen Zentralbereich 11 des Impellerrads 4 münden. Das Impellerrad 4 ist über eine Welle 12, welche gegenüber dem Gehäuse 1 mit Dichtungen 14 abgedichtet ist, drehbar in dem Gehäuse gelagert und wird über einen Motor 13, welcher an die Welle 12 koppelbar ist in Drehbewegung versetzt. Durch das sich drehende Impellerrad 4 wird das strömende Fluid mit den darin enthaltenen Granulatkömem in Drehbewegung versetzt, wobei das Fluid mit den darin enthaltenen Granulatkömem über die Kanäle 10 zum offenen Zentralbereich 11 des Impellerrads 4 strömt und von dort, wie in Fig. 1 gezeigt, nach unten unter Einfluss und Beibehaltung der aufgeprägten Drehbewegung zum Ablauf 3 abfließt. Dabei nimmt der Druck des Fluids mit den darin enthaltenen Granulatkömem durch die auftretenden Strömungen im Bereich des Impellerrads bzw. danach im Vergleich zum Druck beim Zulauf 2 im Bereich des Ablaufs 3 des Gehäuses 1 ab. Der Ablauf 3 ist zweckmäßigerweise ebenfalls wie das Gehäuse 1 bzw. das Innere des Gehäuses 1 auch rotationssymmetrisch und fluchtend mit dem nach unten offenen Zentralbereich 11 des Impellerrads 4 angeordnet.
Erfindungsgemäß ist im Bereich des Ablaufs 3 zusätzlich die Fluid-Granulatkömer- Trennvorrichtung vorgesehen, mit einem Sieb, welcher so angeordnet ist, dass das Fluid aufgrund seiner vorhandenen Drehbewegung in diesem Bereich durch die Sieböffnungen 6 des Siebs 5 strömt und das Sieb 5 die Granulatkömer zurückhält und so von dem Fluid trennt, welches durch die Zentrifugalkraft der Drehbewegung nach außen weggedrückt wird. Somit ist erfϊndungsgemäß eine Entwässerung, zumindest eine Teilentwässerung oder Vorentwässerung der Granulatkömer gegeben. Das Sieb 5 ist dabei in einem Fluidablaufrohr 7, gemäß der Ausführungsform der Fig. 1 rohrförmig in einem Fluidablaufrohr 7 mit größerem Durchmesser, angeordnet, wobei Abstandhalter 15 den Abstand des Siebs zur Innenwand des Fluidablaufrohrs 7 herstellen.
In seinem unteren Bereich weist das Fluidablaufrohr einen seitlichen Fluidabfluss 9 auf, wobei auch in diesem Bereich das Sieb 5 nicht weitergeführt wird und dort bereits einen Granulatkömerauslass 8 nach unten, abgetrennt von dem Fluidabfluss 9 und ohne Fluid verbin düng zu dem Fluidabfluss 9, aufweist, durch den die von dem Fluid getrennten Granulatkömer abgeführt werden können. Die Granulatkömer können dann gegebenenfalls weiteren Verarbeitungsschritten, wie beispielsweise weiteren Trocknungsschritten, zugeführt werden. Das durch den Fluidabfluss 9 abfließende Fluid kann einer Granuliervorrichtung beispielsweise über einen Fluid-Auffangbehälter (nicht gezeigt) wieder zugeführt werden.
Eine zusätzliche Absaugvorrichtung 16 ist in Fluidströmungsrichtung hinter dem Sieb 5 vorgesehen, mittels welcher im Bereich des Ablaufs 3 ein zusätzlicher Unterdruck im Verhältnis zu dem eigentlichen Druck des ablaufenden Fluids ohne Absaugvorrichtung 16 dort anlegbar ist. Die Absaugvorrichtung ist beispielsweise, wie in der in Figur 1 gezeigten schematischen Ausführungsform an das Fluidablaufrohr 7 über den Fluidabfluss 9 ankoppelbar. (Siehe entsprechenden Pfeil in Fig. 1.)
Grundsätzlich beschreiben in den Figuren gleiche Bezugszeichen jeweils gleiche Elemente der erfindungsgemäßen Vorrichtung, wobei die jeweiligen Erläuterungen jeweils für alle Figuren gelten.
Die Fig. 2 zeigt eine schematische, geschnittene Seitenansicht einer Vorrichtung zum Druckabbau eines Fluids mit darin enthaltenen Granulatkömem mit einer Fluid-Granulatkömer- Trenneinrichtung gemäß einer zweiten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung.
Die Ausführungsform gemäß Fig. 2 unterscheidet sich von der Ausführungsform gemäß Fig. 1 darin, dass das Sieb 5 zumindest in seinem oberen Bereich abschnittsweise trichterförmig ausgeführt ist. Auch das Fluidablaufrohr 7 ist in dem entsprechenden Bereich trichterförmig ausgeführt. Dies ergibt den Vorteil, dass zusätzlich zu der durch die Drehbewegung vorliegenden Zentrifugalkraft auf das Fluid noch die Schwerkraft dazu dient, dass das Fluid durch die Sieböffnungen im Bereich der trichterförmigen Gestaltung besonders einfach durchtreten kann, so dass dadurch die Effizienz des Fluid-Granulatkömer- Trennvorgangs durch die erfindungsgemäße Gestaltung weiter verbessert sein kann. Ansonsten entspricht die Ausführungsform gemäß Fig. 2 der Ausführungsform der Fig. 1. Die Fig. 3 zeigt eine schematische, geschnittene Seitenansicht einer Vorrichtung zum Druckaufbau eines Fluids mit darin enthaltenen Granulatkömem mit einer Fluid-Granulatkömer- Trenneinrichtung gemäß einer dritten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung.
Die dritte bevorzugte Ausführungsform gemäß der Erfindung gemäß Fig. 3 unterscheidet sich von der zweiten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung gemäß Fig. 2 nur dadurch, dass das Fluidablaufrohr 7 nach unten weggeführt wird und direkt den Fluidabfluss 9 bildet, wohingegen das Sieb 5 in einem unteren Bereich davon abgeschlossen ist und dort einen Granulatkömerauslass 8 aufweist, welcher seitlich von diesem unteren geschlossenen Bereich des Siebs 5, welcher gegen die Waagrechte geneigt ausgeführt ist, um das Abführen der Granulatkömer dort zu erleichtem, wegführt. Die Gestaltung gemäß Fig. 3 erlaubt eine besonders effiziente Rückhaltung der Granulatkömer, wobei das Prozessfluid besonders effektiv abläuft, da hier die Wirkung der Schwerkraft durch Anordnung des Fluidabflusses 9 nach unten weg besonders nutzbar sein kann. Die Effizienz des Fluid-Granulatkömer- Trennvorgangs bei dieser Gestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist dadurch besonders hoch.
Die Fig. 4 zeigt einen Schnitt entlang der Linie A-A in Fig. 1.
Wie aus Fig. 4 ersichtlich, ist der Zulauf 2 zum Gehäuse 1 tangential ausgeführt, und der Ablauf 3 vom Gehäuse 1 ist mittig nach unten ausgeführt. Das Impellerrad 4 wird über den Motor 13 und die Welle 12 (beides in Fig. 4 nicht gezeigt) in Drehbewegung (im Gegenuhrzeigersinn, in Fig. 4 durch den entsprechenden Pfeil dargestellt) versetzt und das über den Zulauf 2 zuströmende Fluid mit den darin enthaltenen Granulatkömem wird durch die Kanäle 10 zum offenen Zentralbereich 11 in dem sich drehenden Impellerrad 4 bewegt, so dass dem strömenden Fluid mit den darin enthaltenen Granulatkömem im Bereich des Ablaufs 3 eine Drehbewegung aufgeprägt ist. Der Zentralbereich 11 des Impellerrads 4 und der Ablauf 3 des Gehäuses 1 sind dabei fluchtend übereinander angeordnet. Das Impellerrad 4 dient dabei dem Druckabbau des Fluids mit den darin enthaltenen Granulatkömem. Die dabei aufgeprägte Drehbewegung kann dann im Bereich der zusätzlich vorhandenen Fluid-Granulatkömer- Trenneinrichtung im Bereich des Ablaufs 3 erfindungsgemäß zusätzlich wie oben erläutert zur Entwässerung bzw. zur TeilWorentwässerung genutzt werden.

Claims

Patentansprüche
1. Vorrichtung zum Druckabbau eines Fluids mit darin enthaltenen Granulatkörnern, aufweisend ein Gehäuse (1) mit einem Zulauf (2) und einem Ablauf (3), wobei in dem Gehäuse (1) ein Impellerrad (4) vorgesehen ist, welches von einem Motor (13) über eine Welle (12) in Drehbewegung versetzt wird, so dass der Druck des Fluids mit den darin enthaltenen Granulatkörnern nach dem Durchströmen der Vorrichtung abnimmt und dem Fluid mit den darin enthaltenen Granulatkömern im Bereich des Ablaufs (3) eine Drehbewegung aufgeprägt ist dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich des Ablaufs (3) zusätzlich eine Fluid-Granulatkörner-Trenneinrichtung vorgesehen ist, mit einem Sieb (5), welches so angeordnet ist, dass das Fluid aufgrund seiner vorhandenen Drehbewegung in diesem Bereich durch Sieböffnungen (6) des Siebs (5) strömt und das Sieb (5) die Granulatkörner zurückhält und so zumindest teilweise von dem Fluid trennt.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich der Fluid- Granulatkörner-Trenneinrichtung das Sieb (5) rohrförmig ist und in einem Fluid-Ablaufrohr (7) mit größerem Durchmesser angeordnet ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Sieb (5) zumindest abschnittsweise trichterförmig ausgebildet ist.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Sieb (5) in seinem unteren Bereich geschlossen ist.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Sieb (5) einen Granulatkömerauslass (8) aufweist.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Fluidablaufrohr (7) über einen Fluidabfluss (9) mit einem Fluid-Auffangbehälter in Fluidverbindung steht.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6 oder bevorzugt 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass eine Absaugvorrichtung (16) in Fluidströmungsrichtung hinter dem Sieb (5) vorgesehen ist, mittels welcher im Bereich des Ablaufs (3) ein Unterdruck im Verhältnis zu dem eigentlichen Druck des ablaufenden Fluids ohne Absaugvorrichtung (16) dort anlegbar ist, wobei bevorzugt die Absaugvorrichtung (16) an das Fluidablaufrohr (7) ankoppelbar ist.
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