WO2016139000A1

WO2016139000A1 - Vorrichtung und verfahren zur förderung von schüttgut in einen druckraum

Info

Publication number: WO2016139000A1
Application number: PCT/EP2016/000386
Authority: WO
Inventors: Harald Faber
Original assignee: Schenck Process Gmbh
Priority date: 2015-03-05
Filing date: 2016-03-04
Publication date: 2016-09-09
Also published as: CN107429177A; DE102015002770A1; US20180022554A1

Abstract

Bei einer Vorrichtung zur kontinuierlichen Förderung von staub- oder grießförmigen Schüttgütern in einen Druckraum, mit einer Einlassöffnung (14), durch die das Schüttgut zugeführt oder von einem Schüttgutvorrat abgeführt wird, einem entlang einer Rotationsachse (13) angeordneten Gehäuse (6, 7, 9) einem sich an die Einlassöffnung (14) anschließenden Förderbereich (h1, h2, h3) und einer im Gehäuse (6, 7, 9) rotierenden Welle (1) mit umfangsseitig angeordneten Fördermitteln (2), wobei Rotationsachse (13), Gehäuse (6, 7, 9) und Welle (1) vertikal angeordnet sind und im Förderbereich (h3) zwischen dem Druckraum und der Einlassöffnung eine den Druckraum abdichtende Dichtung in Form eines regenerierbaren Materialdichtstopfens angeordnet ist, ist vorgesehen, dass das Gehäuse (7) an seiner Innenwand ein Polygon, eine Kannelierung oder wenigstens eine spiralförmig verlaufende Nut (8) aufweist und die Ausrichtung des Polygons, der Kannelierung oder der Nut (8) jeweils senkrecht zur flächenmäßigen Ausrichtung der Fördermittel verläuft.

Description

Vorrichtung und Verfahren zur Förderung von Schüttgut in einen Druckraum

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Förderung von Schüttgut, wie staubförmigem, grießförmigem, pastösem, pulverigem, stückigem, rieselfähigem, / frei fließendem oder klebrigem Fördergut in einen Druckraum gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 sowie ein entsprechendes Verfahren.

Auf dem Gebiet der Kohlevergasung , ist es bekannt, Kohle in pulvriger oder stückiger Form einem Vergaser / Reaktor zuzuführen, in welchem derartige Druck- und

Luftverhältnisse herrschen, dass die Kohle dort in einer Pyrolyse mit Dampf und

Sauerstoff reagiert, so dass brennbares Gas in Form von Kohlenmonoxid und Wasserstoff und weiteren Reaktanten, erzeugt wird.

Da in dem Vergaser Druckverhältnisse von bis zu 80 bar herrschen können, stellt sich die technische Aufgabe, die pulvrigen Kohle aus einem drucklosen Schüttgutvorrat kontinuierlich in den entsprechenden Druckraum zu fördern. Dabei soll grundsätzlich vermieden werden, dass Gas aus dem Druckraum entgegengesetzt zur Förderrichtung der Kohle entweicht. Derartige Druckverluste hätten Auswirkungen auf den

Zuförderprozess und würden eine kontinuierliche Förderung des Schüttguts oder der Kohle für einen geregelten Vergasungsprozess unmöglich machen.

Einerseits muss die Kohle oder das Schüttgut gegen einen sehr hohen Druck gefördert werden. Andererseits soll die Kohle bzw. das aus Kohle gewonnene Gas möglichst kontinuierlich dem nachfolgenden Pyrolyseprozess zugefördert werden, um eine gleichmäßige und möglichst schadstofffreie Pyrolyse zu garantieren. Daher sollen bei dem oben beschriebenen Förderprozess rückwirkende Einflüsse aus dem Druckraum der Brennkammer/Reaktor auf das Schüttgut vermieden werden.

Aus der US 4 197 092 ist beispielsweise eine Zentrifugal pumpe mit einem hohlen

Förderschacht bekannt, durch die eine Mischung aus Kohle und Gas in Form von Dampf - und Sauerstoff oder in Form von Kohlendioxid in den Druckraum eines Vergasers eingeschleust werden. Die Pumpe weist ein zylinderförmiges Gehäuse und eine kegelstumpfförmige Innenkontur an ihrem dem Druckraum zugewandten Ende auf. In dem Gehäuse ist ein Antriebsrad drehbar befestigt, das ebenfalls ein kegelstumpfförmiges Ende aufweist, welches mit dem Ende des Gehäuses korrespondiert. Parallel zur Kohle im Randbereich zwischen Antriebsrad und Gehäuse wird das Gas durch das hohle Innere des Antriebsrades gefördert. Sowohl das Gas als auch die Kohle treffen an der

Auslassöffnung der Zentrifugalpumpe auf eine Schleuderscheibe. Aufgrund von

Verbindungsöffnungen zwischen dem Gaskanal und dem Kohlekanal, die sich an der Schleuderscheibe befinden, werden das Gas und die Kohle in einer sich an die

Zentrifugalpumpe anschließenden Kammer derart vermischt, dass die Kohle in dem Gas gelöst wird. Anschließend wird das Kohle-Gas-Gemisch durch eine Düse in den

Druckraum gefördert.

Da Druckverluste aus dem Druckraum vermieden werden sollen, ist es bei der zuvor beschriebenen Lösung notwendig, zwischen der Fördervorrichtung und dem Druckraum eine zusätzliche Kammer mit einer steuerbaren Düse vorzusehen, da ansonsten das Kohle-Gas-Gemisch vom Druckraum zurück in den Schüttgutvorrat gedrückt werden würde.

Weiterhin ist aus der GB 2 029 355 A eine ähnliche Vorrichtung zum Fördern von feinkörnigem Schüttgut oder pulverisierter Kohle in einen Druckraum bekannt. Hier bildet das kompaktierte Schüttgut einen Dichtstopfen, der als Barriere gegen den hohen Druck im Druckraum dient. Dies bedeutet, dass das feinkörnige Schüttgut in der Vorrichtung gleichzeitig gefördert und komprimiert wird. Aufgrund der großen Druckunterschiede zwischen Schüttgutaufgabe und Druckerraum sind daher hohe Anforderungen an die Abdichtung und der Leistung der Fördervorrichtung zu stellen.

Dementsprechend stellt sich vor diesem Hintergrund die Aufgabe, eine Vorrichtung zum Fördern von Schüttgut in einen Druckraum bzw. eine entsprechendes Verfahren zu verbessern.

Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung zur kontinuierlichen Förderung von staub- oder grießförmigen Schüttgütern in einen Druckraum mit den Merkmalen des

Patentanspruchs 1 , einer Förderanlage gemäß Patentanspruch 11 und einem Verfahren gemäß Patentanspruch 12 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den

Unteransprüchen beschrieben.

Mit der Erfindung wird einer Vorrichtung zur Förderung von staubförmigem,

grießförmigem, pastösem, pulverigem, stückigem, rieselfähigem, frei fließendem oder klebrigem Schüttgut in einen Druckraum bereitgestellt, die eine Einlassöffnung, durch die das Schüttgut zugeführt oder von einem Schüttgutvorrat abgeführt wird, ein entlang einer Rotationsachse angeordnetes Gehäuse, einen sich an die Einlassöffnung anschließenden Förderbereich und eine im Gehäuse rotierenden Welle mit umfangsseitig angeordneten Fördermittel aufweist. Dabei sind Rotationsachse, Gehäuse und Welle vertikal angeordnet. Erfindungsgemäß ist zwischen dem Druckraum und dem Förderbereich eine den Druckraum abdichtende Dichtung in Form eines regenerierbaren

Materialdichtstopfens vorgesehen. Hier sind Druckunterschiede zwischen dem

Förderbereich und dem Druckraum von größer gleich 3 bar bis hin zu 80 bar,

vorzugsweise 10 bar denkbar. Weiterhin umfasst die Vorrichtung an ihrem dem

Druckraum zugewandten Ende oder am Ende ihres Förderbereichs eine Auslassöffnung, durch die das Schüttgut in den Druckraum gefördert wird. Vorzugsweise dichtet der Materialdichtstopfen die Auslassöffnung der Fördervorrichtung ab. Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann sowohl bei Anlagen zum Einsatz kommen, bei denen das Schüttgut insgesamt mechanisch gefördert wird, als auch bei Anlagen, in denen das Schüttgut vorwiegend pneumatisch gefördert wird. Gerade im Bereich der pneumatischen

Förderung von Schüttgut können durch die erfindungsgemäße Vorrichtung Sendegefäße für die Hochdruckeinschleusung in einem Druckbereich von 2 bis 10 bar ersetzt werden. In Abhängigkeit vom Fördergas sind sogar Einsatzbereiche mit einem zu überwindenden Druckunterschied von 50 bar denkbar.

Der Förderbereich der Vorrichtung umfasst einen Entlüftungsbereich, einen

Verdichtungsbereich und einen Dichtbereich. Im Entlüftungsbereich wird das Schüttgut, das aus einem Vorrat abgezogen wurde durch die rotierende Welle und deren umfangsseitig angeordnete Fördermittel soweit zugefördert und vorverdichtet, dass die zwischen den Schüttgutpartikeln vohandene Luft/Gas nach oben hin entlüftet wird. Die Welle kann hierbei zylinderförmig oder konisch vorgesehen sein.

Im Verdichtungsbereich wird das Schüttgut von der rotierenden Welle und den umfangsseitig angeordneten Fördermitteln in der Form verdichtet, dass dieses zu kompaktieren beginnt und die zuvor stückigen oder pulvrigen Schüttgutpartikel weiter verdichtet werden. In dem Verdichtungsbereich kann das Gehäuse der Fördervorrichtung an seinem Innenmantel eine Polygonform, Kannelierung oder spiralförmig verlaufenden Nuten aufweisen. Idealerweise sind die Kannelierung oder die Nuten derart angeordnet, dass ihre Ausrichtung jeweils senkrecht zur flächenmäßigen Ausrichtung der Fördermittel vorgesehen ist. Dadurch wird erreicht, dass das bereits verdichtete Schüttgut leichter in Richtung der Auslassöffnung der Fördervorrichtung gefördert wird und sich nicht mit der Welle und den entsprechenden Fördermitteln mit dreht. Im Dichtbereich ist das Schüttgut schließlich nur noch in Form eines kompaktierten, festen, undurchlässigen oder dichten Materialdichtstopfens vorhanden, der die

Dichtfunktion zwischen Druckraum und Schüttgutvorrat gewährleistet.

Dementsprechend endet die rotierende Welle im Dichtbereich der Fördervorrichtung in einem von Fördermitteln freien Wellenzapfen. Die bedeutet, dass im Dichtbereich sowohl die Welle als auch die Innenwand des Gehäuses der Fördervorrichtung eine glatte Oberfläche aufweisen kann. Der Zwischenraum zwischen Welle bzw. Wellenzapfen und der Gehäuseinnenwand definiert somit die Querschnittsform in die das Schüttgutmaterial aufgrund der fortschreitenden Verdichtung gepresst wird. Vorzugsweise ist der regenerierbare Materialdichtstopfen in einem Ringspalt zwischen Welle und/oder zwischen Wellenzapfen und Gehäuse vorgesehen. Der Materialdichtstopfen selbst weist daher die Form eines Zylinders auf.

Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die umfangsseitig angeordneten Fördermittel der Welle im Entlüftungsbereich als Förderflügel vorgesehen sind. Diese können in Form von kleinen Schaufeln, blattförmig oder paddeiförmig ausgeführt sein. Diese können wendeiförmig in gleichmäßigen oder sich kontinuierlich verringernden Abständen an der Welle angeordnet sein. Vorzugsweise ändert sich die Ausrichtung der blattförmigen Förderflügel in der Form, dass diese ausgehend von der Einlassöffnung bis hin zum Verdichtungsbereich von einer senkrechten in eine liegende, sich an eine Helix annähernde Form übergehen.

Vorzugsweise ist die Welle mit ihren umfangsseitig angeordneten Fördermitteln im Verdichtungsbereich als Verdichtungsschnecke, zylindrische Spirale oder archimedische Spirale mit in Förderrichtung abnehmendem Volumen pro Ganglänge vorgesehen. Die Fördermittel verlaufen in diesem Bereich in Form einer Helix um die Welle.

Dementsprechend kann sich sowohl die Ganghöhe h als auch der Gangwinkel α = arctan (hl 2π·ή der sich um die Welle windenden Fördermittel oder der Helix ändern.

Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Auslassöffnung der

Fördervorrichtung umfangsseitig am Gehäuse vorgesehen ist. Dementsprechend kann das zylinderförmige oder konusförmige Gehäuse an seinem Ende wenigstes eine Öffnung in der Mantelfläche aufweisen, die sich über eine definierte Höhe h erstreckt.

Weiterhin kann die Fördervorrichtung an ihrem dem Druckraum zugewandten Ende in axialer Richtung verschlossen sein. Dazu kann das Ende der Welle oder des Wellenzapfens eine plattenförmige oder konusförmige Erweiterung aufweisen. Dies bedeutet, dass sich das verdichtete Schüttgut oder der kompaktierte Materialdichtstopfen auf dieser Platte oder der Erweiterung abstützen. Die Materialabgabe des verdichteten Schüttguts erfolgt dann über die umfangsseitig angeordnete Auslassöffnung oder Auslassöffnungen.

Falls die Menge des in den Druckraum zu fördernden Schüttguts verändert werden soll, kann zusätzlich zur Änderung der Antriebsgeschwindigkeit der Welle auch die Geometrie der Auslassöffnung verändert werden. Bei einer umfangsseitig angeordneten

Auslassöffnung kann dementsprechend deren Höhe vergrößert oder verkleinert werden. Dazu ist vorgesehen, dass die Erweiterung am Ende der Welle und wenigstens ein Teil des Gehäuses relativ zueinander verschieblich angeordnet sind. Dementsprechend kann die komplette Welle mit den Fördermitteln in Förderrichtung verschieblich im Gehäuse gelagert sein. Weiterhin kann an dem Gehäuse eine verschiebliche Hülse vorgesehen sein, die die Höhe der Auslassöffnung festlegt.

Eine Weiterbildung der Erfindung sieht eine Förderanlage zur Förderung von staub- oder grießförmigen Schüttgütern in einen Druckraum vor, bei der eine bereits beschriebene Fördervorrichtung um einen ersten Behälter erweitert ist, der einen Schüttgutvorrat enthält. Das Schüttgut wird dementsprechend kontinuierlich aus dem

Schüttgutvorratsbehälter in die Vorrichtung zur Förderung des Schüttguts in einen Druckraum abgezogen. Zur Sicherung des Behälters gegen die im Druckraum

vorherrschenden Drücke können zusätzlich zu dem Materialdichtstopfen mechanische Dichtvorrichtungen in Form von Scheibenventilen oder ähnlichem zwischen Behälter und Fördervorrichtung angeordnet sein.

Mit der Erfindung wird außerdem ein Verfahren zur Förderung von staubförmigen, pulverförmigen, stückigem oder grießförmigem Schüttgut zu einem Druckraum

bereitgestellt. Um den Druckunterschieden zwischen Schüttgutvorrat und Druckraum auszugleichen, wird das Schüttgut gemäß den nachfolgenden Schritten gefördert.

Zunächst wird das Schüttgut aus einem Schüttgutbehälter oder aus einem Schüttgutvorrat in eine Fördervorrichtung ausgetragen. Alternativ wird das Schüttgut von einem

Schüttgutvorrat abgezogen. Anschließend wird das zu verarbeitende oder zu fördernde Schüttgut in der Fördervorrichtung entlüftet und gleichzeitig in Richtung des Druckraums gefördert. Daraufhin wird der Schüttgutstrom weiter gefördert und verdichtet bis dieser zu einem Materialdichtstopfen gepresst ist, der dem Druckunterschied zwischen

Schüttgutaufgabe und Druckraum standhält. Durch das kontinuierliche Fördern des Schüttgutes wird der Materialdichtstopfen weiter bis zur Auslassöffnung der

Fördervorrichtung transportiert.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Zeichnungen näher erläutert.

Fig. 1 zeigt einen Schnitt durch eine erfindungsgemäße Fördervorrichtung;

Fig. 2 zeigt einen Schnitt durch eine zweite Variante einer erfindungsgmäßen

Fördervorrichtung mit veränderter Geometrie des Gehäuses und der Fördermittel der Welle im Verdichtungsbereich;

Fig. 3 zeigt einen Schnitt durch eine dritte Variante der erfindungsgemäßen

Fördervorrichtung;

Fig. 4 zeigt einen Schnitt durch eine vierte Variante der erfindungsgemäßen

Fördervorrichtung

Die Figuren sind lediglich schematischer Natur und dienen nur dem Verständnis der Erfindung. Gleiche oder gleichwirkende Elemente sind mit denselben Bezugszeichen versehen.

Fig. 1 zeigt eine Fördervorrichtung zur Förderung von stückigem, grießförmigen oder pulvrigem Schüttgut von einem Schüttgutvorrat zu einem Druckraum. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel wird Kohle aus einem Schüttgutbehälter (nicht dargestellt) abgezogen und durch eine Einlassöffnung 14 einer Fördervorrichtung zugeführt.

Die Fördervorrichtung umfasst eine vertikal angeordnete Welle 1 , die über einen

Antriebsstrang 12 mit einem außerhalb der Fördervorrichtung angeordneten Motor M verbunden ist und von diesem angetrieben wird. Daraus ergibt sich die Förderrichtung des Stückgutes in Richtung der Schwerkraft von oben nach unten. Dies begünstigt die gleichmäßige Befüllung der Fördervorrichtung. Weiterhin umfasst die Fördervorrichtung ein rotationsymmetrisches Gehäuse 11 , 6, 7, 9, das die Welle 1 umgibt. Das Gehäuse 11 , 6, 7, 9 das sowohl zylindrische als auch konusförmige Bereiche besitzt, erstreckt sich von einer Einlassöffnung 14 bis zu einer Auslassöffnung 15. Die Welle 1 dreht sich dementsprechend um eine vertikale Rotationsachse 13, die gleichzeitig die Rotationsachse des Gehäuses 11 , 6, 7, 9, darstellt.

Die Welle 1 ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel fliegend in der Fördervorrichtung gelagert. Dies bedeutet, diese nur einseitig in der Fördervorrichtung gelagert ist und dementsprechend an ihrem dem Druckraum zugewandten Ende keine Lager vorgesehen sind. Außerdem kann die Welle 1 in der Fördervorrichtung verschieblich angeordnet sein. Weiterhin besitzt die Welle 1 Fördermittel 2, die umfangsseitig an dieser angeordnet sind. Das Schüttgut wird dementsprechend in einem Zwischenraum zwischen Welle 1 und Gehäuse 11 , 6, 7, 9 durch die Fördervorrichtung transportiert.

Die Förderstrecke der Fördervorrichtung kann über die Distanz von der Einlassöffnung 14 bis zur Auslassöffnung 15 in mehrere Förderbereiche unterteilt werden, die sich in Förderrichtung in Einlaufbereich hO, Entlüftungsbereich h1 , Verdichtungsbereich h2 und Dichtbereich h3 aufgliedern. Der Einlaufbereich 11 ist so gestaltet, dass eine

Brückenbildung des Schüttgutmaterials sicher vermieden wird. Daraus ergibt sich je nach zu förderndem Schüttgut ein definierter Durchmesser bzw. eine definierte lichte Weite zwischen Gehäuseinnenwand und Antriebsstrang 12.

Je nach Förderbereich sind die Fördermittel 2 bezüglich ihrer Form und Ausrichtung dem jeweiligen Förder - und Verdichtungsgrad des Schüttguts angepasst. Im

Entlüftungsbereich h1 sind die Fördermittel 2 in Form von Schaufeln oder Flügeln vorgesehen, die das Schüttgut erfassen und dem nachfolgenden Verdichtungsbereich h2 zuführen. Die Fördermittel 2 ermöglichen, das Schüttgutmaterial ausreichend zu entlüften, indem sie nur mäßigen Zwang auf dieses ausüben und damit einer Überverdichtung im Entlüftungsbereich entgegenwirken.

Im anschließenden Verdichtungsbereich h2 sind die Fördermittel 2 an der Welle 1 blattförmig in Form einer Helix angeordnet, so dass sich eine Verdichtungsschnecke 3 in Form einer Vollblattschnecke ergibt. Der Zwischenraum zwischen Welle und

Gehäuseinnenwand reduziert sich dementsprechend in der Höhe auf die Ganghöhe der Helix. Um eine weitere Verdichtung des Schüttguts zu bewirken, kann dieses Volumen weiter reduziert werden, indem beispielsweise die Ganghöhe der Helix reduziert oder der Gehäuseinnendurchmesser in Richtung der Auslassöffnung 15 verjüngt wird.

Die Verdichtungsschnecke 3 übt einen massiven Zwang auf das zu fördernde

Schüttgutmaterial aus. Innerhalb des Verdichtungsbereichs h2 wird die Schüttdichte des Materials drastisch erhöht, so dass dieses zu kompaktieren beginnt. Aufgrund der zunehmenden Materialverdichtung steigen auch die Reibungskräfte. Um ein Mitdrehen des kompaktierenden Schüttgutmaterials mit der Welle 1 zu vermeiden, ist die Gehäusewand kanneliert. Dies bedeutet, dass in der nach innen gerichteten

Gehäusewand wenigsten eine Nut 8 vorgesehen ist, die ebenfalls schraubenförmig von oben nach unten verläuft. Dabei beschreibt die Nut 8 eine der Steigung der

Verdichtungsschnecke 3 entgegenwirkende Spiralform. Die Kannelierung oder Nut 8 ist dabei so ausgerichtet, dass diese immer im idealen Winkel zu den blattförmigen

Fördermitteln der Welle 1 steht. Das blattförmige Fördermittel schiebt dabei das kompaktierte Schüttgutmaterial in Förderrichtung entlang der Nut 8 des Gehäuses 7 nach unten. Das verdichtete Schüttgutmaterial stützt sich dabei in der Kannelierung ab und wird so wirksam am Mitdrehen gehindert.

Im Dichtbereich h3 der Fördervorrichtung weist die Welle 1 dagegen eine glatte von Fördermitteln freie Oberfläche auf. In diesem Bereich h3 ist auch in der

Gehäuseinnenwand des Gehäuses 9 keine Nut oder Kannelierung vorgesehen, so dass sich als Zwischenraum zwischen Wellenzapfen 4 und Gehäuseinnenwand ein Ringspalt ergibt.

In diesem Ringspalt wird das kompaktierte Schüttgutmaterial aus dem

Verdichtungsbereich h2 kommend in den Dichtbereich h3 gepresst. Da die Welle 1 bzw. der Wellenzapfen 4 unten an ihrem/seinem dem Druckraum zugewandten Ende eine Erweiterung 5 aufweist, die die Fördervorrichtung in axialer Richtung verschließt, beginnt am unteren Ende des Dichtbereichs h3 ein Materialdichtstopfen zu entstehen. Die sich mit der Welle 1 drehende Erweiterung 5 dient dementsprechend im laufenden Betrieb als Umlenkteller und als Sicherung für den Materialdichtstopfen. Der Materialdichtstopfen selbst wird von oben immer wieder mit neuem verdichtetem Material aufgefüllt und durchläuft den Dichtbereich h3. Im unteren Bereich des Gehäuses 9 ist die

Auslassöffnung 15 umfangsseitig angeordnet. Diese kann durch eine Hülse 10, die im Bereich der Auslauföffnung des Gehäuses 9 angeordnet ist, verschlossen oder in ihrer Größe verändert werden. Die Pfeile in der Zeichnung zeigen dementsprechend die Bewegungsrichtung der Hülse 10 an.

Im Ruhezustand der Fördervorrichtung verschließt die Hülse 10 die Auslassöffnung 15 ganz. Dieser Zustand ist in der Zeichnung in gestrichelter Form dargestellt. Im

Anfahrbetrieb bleibt die Hülse 10 weiterhin in der Schließstellung und hilft, den

Materialdichtstopfen aufzubauen. Hat der Materialdichtstopfen nach einer bestimmten Förderzeit die erforderliche Festigkeit erreicht, so dass dieser dem Druckunterschied zwischen Druckraum und Umgebungsdruck an der Einlassöffnung 14 standhalten kann, wird die Hülse 10 nach oben gezogen und gibt die Auslassöffnung 15 der

Fördervorrichtung frei. Das Material des Materialdichtstopfens wird dann an der Erweiterung 5 der Welle 1 , der dann als Umlenkteller dient, dispergiert und verlässt als loses Material durch die Auslassöffnung 15 die Fördervorrichtung in den Druckraum. Zwischenstellungen der Hülse 10 sind in Abhängigkeit von der gewünschten

Förderleistung möglich. Beim Abstellen der Fördervorrichtung erfolgt das Schließen der Hülse 10 dann entsprechend.

Die zweite Variante der erfindungsgemäßen Fördervorrichtung gemäß Fig. 2 weist eine gegenüber der ersten Ausführungsform geänderte Geometrie der an der inneren

Gehäusewand vorgesehenen Nuten 8 auf. Die Nuten 8 verlaufen ebenfalls spiralförmig, weisen aber im Gegensatz zur ersten Ausführungsform in Fig. 1 eine andere Neigung bzw. Steigung auf. Auch hier beschreiben die Nuten 8 eine der Steigung der

Verdichtungsschnecke 3 entgegenwirkende Spiralform.

Bei der dritten Variante der erfindungsgemäßen Fördervorrichtung in Fig. 3 weisen die Nuten 8 dagegen einen sich verändernden Steigungswinkel auf. In Bezug auf die

Rotationsachse 13 oder eine Längsachse der Verdichtungsschnecke 3 nimmt der Steigungswinkel der Nuten 8 von der Einlassöffnung 14 kommend in Richtung der Auslassöffnung 15 ab. Während die Nuten 8 am oberen, der Einlassöffnung 14 zugewandten Ende der Verdichtungsschnecke 3 den steilsten Steigungswinkel aufweisen, nimmt dieser in Richtung der Auslassöffnung ab, bis die Nuten im Bereich der

Auslassöffnung parallel oder annähernd parallel zur Rotationsachse 13 oder der

Längsachse der Verdichtungsschnecke 3 verlaufen.

Weiterhin zeigt Fig. 4 eine vierte Variante der erfindungsgemäßen Fördervorrichtung, wobei der Bereich der parallel oder annähernd parallel veralufenden Nuten 8 gegenüber der in Fig. 3 gezeigten Ausführungsform verlängert ist.

Bezugszeichenliste

1 Welle

2 Fördermittel

3 Verdichtungsschnecke

4 Wellenzapfen

5 Erweiterung

6 Gehäuse Entlüftungsbereich

7 Gehäuse Verdichtungsbereich

8 Nut / Kannelierung / Poligon

9 Gehäuse Dichtbereich

10 Hülse

11 Einlauf

12 Antrieb

13 Rotationsachse

14 Einlassöffnung

15 Auslassöffnung

M Motor

Claims

Ansprüche

1. Vorrichtung zur kontinuierlichen Förderung von staub- oder grießförmigen Schüttgütern in einen Druckraum umfassend

- eine Einlassöffnung (14), durch die das Schüttgut zugeführt oder von einem

Schüttgutvorrat abgeführt wird,

- ein entlang einer Rotationsachse (13) angeordnetes Gehäuse (6, 7, 9)

- einen sich an die Einlassöffnung (14) anschließenden Förderbereich (h1 , h2, h3),

- wobei der Förderbereich (h1, h2, h3) einen Entlüftungsbereich (h1), einen

Verdichtungsbereich (h2) und einen Dichtbereich (h3) umfasst,

- eine im Gehäuse (6, 7, 9) rotierende Welle (1) mit umfangsseitig angeordneten Fördermitteln (2),

- wobei Rotationsachse (13), Gehäuse (6, 7, 9) und Welle (1) vertikal angeordnet sind, und dass im Förderbereich (h3) zwischen dem Druckraum und der Einlassöffnung (14) eine den Druckraum abdichtende Dichtung in Form eines regenerierbaren

Materialdichtstopfens vorgesehen ist,

dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (7) an seiner Innenwand ein Polygon, eine Kannelierung oder wenigstens eine spiralförmig verlaufende Nut (8) aufweist und die Ausrichtung des Polygons, der Kannelierung oder der Nut (8) jeweils senkrecht zur flächenmäßigen Ausrichtung der Fördermittel vorgesehen ist.

2. Vorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass von der

Einlassöffnung (14) in Richtung der Auslassöffnung (15) ein Steigungswinkel der Kannelierung, des Polygons oder der wenigstens einen Nut (8) in Bezug auf die Rotationsachse (13) abnehmed vorgesehen ist.

3. Vorrichtung gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die

Kannelierung, das Polygons oder die wenigstens einen Nut (8) wenigstens in

Teilbereichen der Fördervorrichtung parallel oder annährend pralle) zur

Rotationsachse (13) vorgesehen sind.

4. Vorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Welle (1) im Dichtbereich (h3) der Fördervorrichtung in einem von

Fördermitteln freien Wellenzapfen (4) endet.

5. Vorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der regenerierbare Materialdichtstopfen in einem Ringspalt zwischen Welle (1) und/oder zwischen Wellenzapfen (4) und Gehäuse (9) vorgesehen ist.

6. Vorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die umfangsseitig angeordneten Fördermittel (2) der Welle (1) im

Entlüftungsbereich (h1) als Förderflügel vorgesehen sind.

7. Vorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Welle (1) mit ihren umfangsseitig angeordneten Fördermitteln im

Verdichtungsbereich (h2) als Verdichtungsschnecke (3), zylindrische Spirale oder archimedische Spirale mit in Förderrichtung abnehmendem Volumen pro Ganglänge vorgesehen ist.

8. Vorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Auslassöffnung (15) der Fördervorrichtung umfangsseitig am Gehäuse (9) vorgesehen ist.

9. Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das dem Druckraum zugewandte Ende der Welle (1) oder des Wellenzapfens (4) eine plattenförmige oder konusförmige Erweiterung (5) aufweist.

10. Vorrichtung gemäß Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass zur Veränderung der Höhe der Auslassöffnung (15) der Fördervorrichtung die Erweiterung (5) und das Gehäuse (6, 7, 9) oder ein Teil des Gehäuses (6, 7, 9) relativ zueinander verschieblich angeordnet sind.

11. Förderanlage mit einer Vorrichtung zur Förderung von staub- oder grießförmigen Schüttgütern in einen Druckraum gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei die Förderanlage einen ersten Behälter aufweist, der einen Schüttgutvorrat enthält.

12. Verfahren zum Fördern von staub- oder grießförmigen Schüttgut zu einem Druckraum mit nachfolgenden Schritten:

- Austragen eines staub- oder grießförmigen Schüttguts in eine Fördervorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10; - Entlüften und Fördern des zu verarbeitenden Schüttgutstroms in der

Fördervorrichtung,

- Verdichten des geförderten Schüttguts zu einem Materialdichtstopfen, der dem Druckunterschied zwischen Schüttgutaufgabe und Druckraum standhält,

- Förderung des Materialdichtstopfens bis zu einer Auslassöffnung (15) der Fördervorrichtung.