WO2017054949A1 - Gas supply element for transporting streams of dust - Google Patents

Gas supply element for transporting streams of dust Download PDF

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WO2017054949A1
WO2017054949A1 PCT/EP2016/066572 EP2016066572W WO2017054949A1 WO 2017054949 A1 WO2017054949 A1 WO 2017054949A1 EP 2016066572 W EP2016066572 W EP 2016066572W WO 2017054949 A1 WO2017054949 A1 WO 2017054949A1
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WO
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dust
auxiliary gas
part according
pipe part
housing
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Application number
PCT/EP2016/066572
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German (de)
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Inventor
Maximilian Maiwald
Frank Hannemann
Manfred Schingnitz
Original Assignee
Siemens Aktiengesellschaft
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J3/00—Production of combustible gases containing carbon monoxide from solid carbonaceous fuels
    • C10J3/46—Gasification of granular or pulverulent flues in suspension
    • C10J3/48—Apparatus; Plants
    • C10J3/50—Fuel charging devices
    • C10J3/506—Fuel charging devices for entrained flow gasifiers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65G—TRANSPORT OR STORAGE DEVICES, e.g. CONVEYORS FOR LOADING OR TIPPING, SHOP CONVEYOR SYSTEMS OR PNEUMATIC TUBE CONVEYORS
    • B65G53/00—Conveying materials in bulk through troughs, pipes or tubes by floating the materials or by flow of gas, liquid or foam
    • B65G53/04—Conveying materials in bulk pneumatically through pipes or tubes; Air slides
    • B65G53/16—Gas pressure systems operating with fluidisation of the materials
    • B65G53/18—Gas pressure systems operating with fluidisation of the materials through a porous wall

Definitions

  • the invention relates to a pipe part for conveying a solid particulate material under high pressure with the features of claim 1.
  • the invention relates to a device for the continuous pneumatic conveying of dusts in the field of flow conveying at conveying densities of 100 to 550 kg / m 3 .
  • the gas supply element is used in the supply of fuel dust in reactors for entrained flow gasification, in the tuyeres of blast furnaces and in the supply of
  • the feeding of the fuel dust into the gasification system which is under the above-mentioned pressures takes place by means of a pulverized fuel carrier gas suspension with conveying densities of 250-450 kg / m 3 in the region of the flow conveying.
  • the fuel dust produced in a grinding and drying plant is fed via a conventional Dünnstrom employed an operating bunker and separated the carrier gas through a filter.
  • For increasing the pressure of the combustible dust passes via Schwerkraftförde- tion in pressure locks, in which the dust by stringing with an inert gas with less than 5% oxygen on the ge ⁇ desired process pressure is brought.
  • Inert gases may be nitrogen, carbon dioxide or waste gases from combustion. be used.
  • the pressure locks can be executed once or several times. From the pressure locks, the fuel dust enters again by gravity in a
  • Dosing vessel in the lower part of a device for generating a dense fluidized bed is arranged, in which dive one or more delivery lines for transporting the fuel dust to the burner of the gasification reactor.
  • Dosiergefäß and the gasification reactor can be supplied to the desired Brennstaubmenge.
  • the patent document EP 0872 689 describes the conveyance and metering of dry lignite dust into the furnace of steam generators, whereby also the flow promotion at high density is used. These technologies require a continuous and measurable and controllable flow promoter to the gasification targeted respectively combustion processes and sure to be ⁇ drive. Due to the arrangement of the gas supply elements in the delivery lines, it is possible to influence by supplying the conveying gas, the supported amount of dust which För ⁇ the velocity, the pressure differences and the continuity of the dust flow. The gas supply elements must be designed in such a way that length expansions, which can occur as a result of changes in temperature or pressure but also in the action of forces from outside, do not lead to the destruction of the element.
  • Patent document WO 2004/087331 discloses methods and devices for conveying pulverulent material, namely plastic dust, wherein a filter element made of sintered metal is used for the supply of auxiliary gas.
  • the filter element is sealed against the housing by means of vice ⁇ Bende frontally pressed seals.
  • Patent document EP 1824766 discloses a tube portion for loading ⁇ promote a solid particulate material, wherein the filter ⁇ insert is sealed via radial soft seals to the housing and allow for the annular gaps a gleitverschievouse Move ⁇ friendliness of the filter element in both directions. When clogging of the annular gap, for example by dust ⁇ entry from the transported material, it can be to solidify the filter element come that can ultimately lead to its damage supply.
  • An auxiliary gas element is known from the patent document DE 102014202236, in which the filter element is fastened at its one end and has an annular gap at its other end for accommodating changes in length.
  • the sealing material may be provided by a sealing ring or O-ring, has material properties, on the one hand avoids the penetration of dust into the annular gap and on the other hand has ei ⁇ ne sufficient elasticity to allow a limited axial displaceability of the filter element.
  • the rela- tive freedom of movement of the filter element remains intact slightest ⁇ tet, which damage is prevented.
  • the sealing material can be made of rubber, silicone but also
  • the sealing ring can with a be made certain undersize of its inner diameter compared to its adjacent inner tube diameters.
  • the sealing material may be configured such that it protrudes UNMIT ⁇ ly after the assembly with a certain supernatant in the adjacent tube inner diameter.
  • the internal diameter of the sealing ⁇ rings is then ground to the inside diameter of the adjacent pipe parts, but which the inner diameter of the seal ring with the inner diameters of the adjacent tube parts is free of a transition also smoothly.
  • an annular gap is filled by a sealing material, whereby possible
  • the gas supply element according to the invention has a long-term availability.
  • the filter element 1 is fixed on one side to the housing 2, wherein changes in length on the other side of the filter element are compensated without unwanted movements of the filter element altogether auftre ⁇ th.
  • the filter element 1 on both Sei ⁇ th annular gaps which are protected by inserting sealing material against dust entry.
  • Filter element and 2 shows a gas supply element with annular gap on both sides.
  • the delivery lines begin in the fluidized bed area of a metering vessel and end at the gasification burner.
  • the pressure is 4.2 MPa.
  • the dust conveyor lines are equipped with measuring, control and monitoring equipment.
  • a plurality of gas supply elements according to FIG. 1 are located in the dust delivery lines 10 and serve to measure the pressure and supply additional carrier gas or auxiliary gas.
  • the gas supply element according to FIG. 1 has a tubular filter insert 1, which can be formed with sintered metal, sintered plastic powder, wire mesh or synthetic resin-bonded gravel and is embedded in the divided housing 2.
  • the tubular filter element 1 is fixed on one side to the housing 2, wherein the fastening elements 5 may be screws or pins. Likewise, it is possible to achieve the fastening ⁇ tion by a sealing clamping ring instead of the seal 4. Furthermore, it may be an adhesive bond. Between the filter element 1 and the split housing 2, a gap 3 is left, which - to prevent the ingress of dust from the conveyed - with a filling or. Lining material is lined. As filling or sealing material elastic materials, such as rubber, plastic or cords ⁇ come into consideration.
  • the housing seal 6 is located between the two parts of the housing 2, the seal 7 between the tubular filter insert 1 and the housing 2.
  • the auxiliary gas passes through the auxiliary gas 8 in the filter chamber 9, in which the auxiliary gas is distributed, and passes through the porous tubular filter insert 1 in the dust stream 10th
  • the filter insert (1) has at one end a flange for fixing in the housing (2).
  • the filter insert (1) at the end with the flange under pressure-tight seal with the housing (2) is connectable.
  • the seal between the flange and the housing (2) is given by a seal pressed in the axial direction.
  • the seal between flange and housing (2) by a radially supporting seal (4, 13) is given.
  • the filter insert (1) with the
  • the filter insert (1) with the GePFu ⁇ se (2) is glued.
  • the flange of the filter element (1) is fixed to the housing (2) by means of a fastening element (5), in particular a screw connection, a pin connection or a sealing clamping ring (4).
  • a gas supply element as part of a dust delivery line 10 for pneumatically conveying dust streams, comprising a split housing 2, a supply of auxiliary gas via an auxiliary gas supply 8, a filter chamber 9 and a tubular filter cartridge 1 in the dust stream 10, wherein the filter cartridge 1 via sealing rings 4, 7 is sealed against the split housing 2, wherein the tubular filter element 1 is fixedly connected on one side with the split Ge ⁇ housing 2 by fasteners 5 or an adhesive bond and caused by temperature or pressure changes in the dust delivery line 10 caused changes in length of the tubular filter element 1 are received by the expansion gap 3 and wherein the expansion gap 3 is provided with sealing ⁇ or filling material to prevent the ingress of dust from the conveyed.
  • a gauze feed element according to FIG. 2 is used.
  • the tubular filter element 1 has at both ends of expansion gaps 3a and 3b, which are also filled to Verhinde ⁇ tion of dust entry with a sealing and filling material.
  • the filter cartridge 1 may move in the direction of the gaps 3a and 3b to accommodate longitudinal expansion or shrinkage.
  • the filter insert is radially supported in the housing and axially guided. The radial support may be given by an elastic round cord seal, which also acts pressure-sealing.
  • the auxiliary gas likewise passes via the feed 8 into the filter chamber 9 and through the porous tubular filter insert 1 into the dust stream 10.
  • a gas supply element as part of a dust delivery line 10 for pneumatically conveying dust streams, comprising a split housing 2, a supply of auxiliary gas via an auxiliary gas supply 8, the filter chamber 9 and the tubular filter cartridge 1 in the dust stream 10, wherein the filter cartridge 1 is sealed by sealing rings 4, 7 against the split housing 2, wherein between the tubular filter element 1 and the split housing 2 are two expansion gaps 3a and 3b, record the changes in temperature caused by temperature and pressure in the dust conveyor line 10 length changes of the tubular filter element 1 and wherein the expansion gaps 3a and 3b are provided with sealing ⁇ or filling material to to prevent the ingress of dust from the conveyed material.

Abstract

The invention relates to a device for transporting streams of dust into reactors for an entrained flow gasification process, into the mouths of blast furnace tuyeres, and into boilers with dust firing and for transporting a flow of fine-grain materials such as limestone dust, cement, or plastic granulates. The device is used to supply auxiliary gas into the dust transport line (10) via a porous membrane (1) in order to influence the transport density, the flow speed, and the pressure loss and to allow a control of regulating processes. In the gas supply element according to the invention, an extension gap (3, 3a, 3b) between a filter element (1) and a housing (2) is filled with an elastic sealing material, whereby the penetration of dust into the extension gap (3, 3a, 3b) is prevented. The relative freedom of movement of the filter element (1) remains ensured, whereby damage is prevented.

Description

Beschreibung description
Gaszuführungselement zum Befördern von Staubströmen Die Erfindung betrifft ein Rohrteil zum Fördern eines festen teilchenförmigen Materials unter hohem Druck mit den Merkmalen des Anspruchs 1. The invention relates to a pipe part for conveying a solid particulate material under high pressure with the features of claim 1.
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur kontinu- ierlichen pneumatischen Förderung von Stäuben im Bereich der Fließförderung bei Förderdichten von 100 bis 550 kg/m3. Das Gaszuführungselement kommt zum Einsatz bei der Zuführung von Brennstäuben in Reaktoren zur Flugstromvergasung, in die Windformen von Hochöfen und bei der Zuführung von The invention relates to a device for the continuous pneumatic conveying of dusts in the field of flow conveying at conveying densities of 100 to 550 kg / m 3 . The gas supply element is used in the supply of fuel dust in reactors for entrained flow gasification, in the tuyeres of blast furnaces and in the supply of
Frischungsmitteln oder Legierungskomponenten bei der Stahlerzeugung sowie bei der Kalk- und Zementförderung. Refining agents or alloying components in steelmaking and in lime and cement production.
In der Flugstromvergasung werden staubförmige Brennstoffe mit einem freien Sauerstoff enthaltenden Vergasungsmittel unter Drücken bis 10 MPa und Temperaturen bis 1900°C in ein H2- und CO-reiches Synthesegas umgesetzt. Feste Brennstoffe sind da¬ bei zu Brennstaub aufgemahlene Kohlen unterschiedlichen In¬ kohlungsgrades, oder Kokse, besonders Petrolkokse, Biomassen oder aus Rest- und Abfallstoffen gewonnene verwertbare Frak- tionen. In entrained-flow gasification, dust-like fuels are reacted with a gasification agent containing free oxygen under pressures of up to 10 MPa and temperatures of up to 1900 ° C. in an H 2 -and CO-rich synthesis gas. Solid fuels are there ¬ different when been ground to dust burning coals In ¬ kohlungsgrades or cokes, particularly petroleum coke, biomass or extracted from wastes and residues usable functions parliamentary groups.
Die Zuführung des Brennstaubes in das unter den genannten Drücken stehende Vergasungssystem geschieht dabei durch eine Brennstaub-Trägergassuspension mit Förderdichten von 250 - 450 kg/m3 im Bereich der Fließförderung. Der in einer Mahl- und Trocknungsanlage hergestellte Brennstaub wird über eine konventionelle Dünnstromförderung einem Betriebsbunker zugeführt und das Fördergas über einen Filter abgetrennt. Zur Druckerhöhung gelangt der Brennstaub über Schwerkraftförde- rung in Druckschleusen, in denen der Staub durch Bespannen mit einem Inertgas mit weniger als 5 % Sauerstoff auf den ge¬ wünschten Verfahrensdruck gebracht wird. Als Inertgase können Stickstoff, Kohlendioxid oder Abgase aus der Verbrennung ge- nutzt werden. Je nach Leistung können die Druckschleusen ein- oder mehrfach ausgeführt sein. Aus den Druckschleusen gelangt der Brennstaub wieder durch Schwerkraftförderung in ein The feeding of the fuel dust into the gasification system which is under the above-mentioned pressures takes place by means of a pulverized fuel carrier gas suspension with conveying densities of 250-450 kg / m 3 in the region of the flow conveying. The fuel dust produced in a grinding and drying plant is fed via a conventional Dünnstromförderung an operating bunker and separated the carrier gas through a filter. For increasing the pressure of the combustible dust passes via Schwerkraftförde- tion in pressure locks, in which the dust by stringing with an inert gas with less than 5% oxygen on the ge ¬ desired process pressure is brought. Inert gases may be nitrogen, carbon dioxide or waste gases from combustion. be used. Depending on the performance, the pressure locks can be executed once or several times. From the pressure locks, the fuel dust enters again by gravity in a
Dosiergefäß, in dessen Unterteil eine Vorrichtung zur Erzeu- gung einer dichten Wirbelschicht angeordnet ist, in die eine oder mehrere Förderleitungen zum Transport des Brennstaubes zum Brenner des Vergasungsreaktors eintauchen. Durch Anlegen bzw. Regeln einer bestimmen Druckdifferenz zwischen dem Dosing vessel, in the lower part of a device for generating a dense fluidized bed is arranged, in which dive one or more delivery lines for transporting the fuel dust to the burner of the gasification reactor. By applying or regulating a certain pressure difference between the
Dosiergefäß und dem Vergasungsreaktor kann die gewünschte Brennstaubmenge zugeführt werden. Dosiergefäß and the gasification reactor can be supplied to the desired Brennstaubmenge.
Mit einer vergleichbaren Technologie werden Brennstäube den Windformen von Hochöfen zugeführt. Aus dem genannten Using comparable technology, fuel dusts are fed into the blast furnaces of blast furnaces. From the mentioned
Dosiergefäß führen die Förderleitungen direkt zu den Windfor- men. Das Patentdokument EP 0872 689 beschreibt die Förderung und Dosierung von Trockenbraunkohlenstaub in den Feuerraum von Dampferzeugern, wobei ebenfalls die Fließförderung bei hoher Dichte zum Einsatz kommt. Die genannten Technologien setzen eine kontinuierliche sowie mess- und regelbare Fließförderung voraus, um die Vergasungs- respektive Verbrennungsprozesse zielgerichtet und sicher be¬ treiben zu können. Durch die Anordnung von Gaszuführungselementen in den Förderleitungen besteht die Möglichkeit, durch Zuführung von Fördergas die geförderte Staubmenge, die För¬ dergeschwindigkeit, die Druckdifferenzen und die Kontinuität des Staubstromes zu beeinflussen. Die Gaszuführungselemente müssen so gestaltet sein, dass Längenausdehnungen, die durch Temperatur- oder Druckänderung aber auch Einwirken von Kräf- ten von außen auftreten können, nicht zur Zerstörung des Elementes führen. Metering vessels lead the delivery lines directly to the windmills. The patent document EP 0872 689 describes the conveyance and metering of dry lignite dust into the furnace of steam generators, whereby also the flow promotion at high density is used. These technologies require a continuous and measurable and controllable flow promoter to the gasification targeted respectively combustion processes and sure to be ¬ drive. Due to the arrangement of the gas supply elements in the delivery lines, it is possible to influence by supplying the conveying gas, the supported amount of dust which För ¬ the velocity, the pressure differences and the continuity of the dust flow. The gas supply elements must be designed in such a way that length expansions, which can occur as a result of changes in temperature or pressure but also in the action of forces from outside, do not lead to the destruction of the element.
Das Patentdokument WO 2004/087331 offenbart Verfahren und Vorrichtungen zum Fördern von pulverförmigem Material, vor- nämlich Plastestaub, wobei zur Hilfsgaszuführung ein Filterelement aus Sintermetall eingesetzt ist. Das Filterelement ist mittels stirnseitig gepresster Dichtungen gegen das umge¬ bende Gehäuse abgedichtet. Das Patentdokument EP 1824766 offenbart ein Rohrteil zum Be¬ fördern eines festen Partikelmaterials, bei dem der Filter¬ einsatz über radiale Weichdichtungen zum Gehäuse abgedichtet ist und bei dem Ringspalte eine gleitverschiebliche Beweg¬ lichkeit des Filterelementes in beide Richtungen gestatten. Bei Verstopfungen des Ringspaltes, zum Beispiel durch Staub¬ eintrag aus dem Fördergut, kann es zur Verfestigung des Filterelementes kommen, die letztlich auch zu seiner Beschädi- gung führen kann. The patent document WO 2004/087331 discloses methods and devices for conveying pulverulent material, namely plastic dust, wherein a filter element made of sintered metal is used for the supply of auxiliary gas. The filter element is sealed against the housing by means of vice ¬ Bende frontally pressed seals. Patent document EP 1824766 discloses a tube portion for loading ¬ promote a solid particulate material, wherein the filter ¬ insert is sealed via radial soft seals to the housing and allow for the annular gaps a gleitverschiebliche Move ¬ friendliness of the filter element in both directions. When clogging of the annular gap, for example by dust ¬ entry from the transported material, it can be to solidify the filter element come that can ultimately lead to its damage supply.
Aus dem Patentdokument DE 102014202236 ist ein Hilfsgasele- ment bekannt, bei dem das Filterelement an seinem einen Ende befestigt ist und an seinem anderen Ende einen Ringspalt zur Aufnahme von Längenänderungen aufweist. An auxiliary gas element is known from the patent document DE 102014202236, in which the filter element is fastened at its one end and has an annular gap at its other end for accommodating changes in length.
Es ist die Aufgabe der Erfindung, den Stand der Technik durch ein Gaszuführungselement zu bereichern, bei dem die Gefahr einer Beschädigung des Filtereinsatzes - sei es durch Tempe- ratur- und/oder Druckschwankungen bedingte Längenänderungen aber auch Einwirkung von (Biege-) Kräften von außen - signifikant reduziert ist. It is the object of the invention to enrich the prior art by a gas supply element, in which the risk of damage to the filter element - it is caused by temperature and / or pressure fluctuations length changes but also the action of (bending) forces from the outside - is significantly reduced.
Die Aufgabe wird durch ein Gaszuführungselement mit den Merk- malen des Anspruchs 1 gelöst. The object is achieved by a gas supply element with the features of claim 1.
Erfindungsgemäß sind die ein- beziehungsweise beidseitigen Ringspalte durch Einlegen von Dichtungsmaterial gegen Staub¬ eintrag geschützt. Das Dichtungsmaterial, das durch einen Dichtungsring oder einen Rundschnurring gegeben sein kann, weist Materialeigenschaften auf, die einerseits ein Eindringen von Staub in den Ringspalt vermeidet und andererseits ei¬ ne ausreichende Elastizität hat, um eine begrenzte axiale Verschiebbarkeit des Filterelementes zu gestatten. Die rela- tive Bewegungsfreiheit des Filterelementes bleibt gewährleis¬ tet, wodurch einer Beschädigung vorgebeugt ist. Das Dichtungsmaterial kann etwa durch Gummi, Silikon aber auch According to the one- or two-sided annular gaps by inserting sealing material against dust entry ¬ are protected. The sealing material may be provided by a sealing ring or O-ring, has material properties, on the one hand avoids the penetration of dust into the annular gap and on the other hand has ei ¬ ne sufficient elasticity to allow a limited axial displaceability of the filter element. The rela- tive freedom of movement of the filter element remains intact slightest ¬ tet, which damage is prevented. The sealing material can be made of rubber, silicone but also
Schaumstoff gegeben sein. Der Dichtungsring kann mit einem gewissen Untermaß seines Innendurchmessers gegenüber seinen benachbarten Rohrinnendurchmessern gefertigt sein. Das Dichtungsmaterial kann derart ausgestaltet sein, dass es unmit¬ telbar nach der Montage mit einem gewissen Überstand in die angrenzenden Rohrinnendurchmesser hineinragt. Im laufenden Staubförderbetrieb wird der Innendurchmesser des Dichtungs¬ rings dann auf den Innendurchmesser der angrenzenden Rohrteile aufgeschliffen, womit der Innendurchmesser des Dichtungsrings mit den Innendurchmessern der angrenzenden Rohrteile frei von einem Übergang aber auch stoßfrei wird. Bei dem erfindungsgemäßen Gaszuführungselement ist ein Ringspalt durch ein Dichtungsmaterial verfüllt, wodurch eventuelle Be given foam. The sealing ring can with a be made certain undersize of its inner diameter compared to its adjacent inner tube diameters. The sealing material may be configured such that it protrudes UNMIT ¬ ly after the assembly with a certain supernatant in the adjacent tube inner diameter. In the current dust conveying operation of the internal diameter of the sealing ¬ rings is then ground to the inside diameter of the adjacent pipe parts, but which the inner diameter of the seal ring with the inner diameters of the adjacent tube parts is free of a transition also smoothly. In the gas supply element according to the invention, an annular gap is filled by a sealing material, whereby possible
Verwirbelungen des Staubstromes an dem Ringspalt erst gar nicht auftreten können. Insgesamt weist das erfindungsgemäße Gaszuführungselement eine langfristige Verfügbarkeit auf. Turbulence of the dust flow at the annular gap can not even occur. Overall, the gas supply element according to the invention has a long-term availability.
In einer besonderen Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Gaszuführungselementes ist das Filterelement 1 auf einer Seite am Gehäuse 2 befestigt, wobei Längenänderungen auf der ande- ren Seite des Filterelementes ausgeglichen werden, ohne dass ungewollte Bewegungen des Filterelementes insgesamt auftre¬ ten . In a particular embodiment of the gas supply element according to the invention, the filter element 1 is fixed on one side to the housing 2, wherein changes in length on the other side of the filter element are compensated without unwanted movements of the filter element altogether auftre ¬ th.
In einer besonderen Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Gas- Zuführungselementes weist das Filterelement 1 auf beiden Sei¬ ten Ringspalte auf, die durch Einlegen von Dichtungsmaterial gegen Staubeintrag geschützt sind. In a particular embodiment of the gas supply element according to the invention, the filter element 1 on both Sei ¬ th annular gaps, which are protected by inserting sealing material against dust entry.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unter- ansprüchen angegeben. Advantageous developments of the invention are specified in the dependent claims.
Die Erfindung wird im Folgenden durch zwei Ausführungsbei¬ spiele in einem zum Verständnis erforderlichen Umfang anhand von zwei Figuren näher erläutert. The invention will be explained in more detail below by two Ausführungsbei ¬ games in an extent necessary for understanding with reference to two figures.
Dabei zeigen: Showing:
Fig 1 ein Gaszuführungselement mit einseitig befestigtem 1 shows a gas supply element with one side attached
Filterelement und Fig 2 ein Gaszuführungselement mit beidseitigem Ringspalt. Filter element and 2 shows a gas supply element with annular gap on both sides.
In den Figuren bezeichnen gleiche Bezeichnungen gleiche Elemente . In the figures, like names denote like elements.
Einem Vergasungsreaktor mit einer Bruttolast von 500 MW fließt eine Brennstaubmenge von 72 Mg/h über zwei Förderlei¬ tungen zu. Die Förderleitungen beginnen im Wirbelschichtbereich eines Dosiergefäßes und enden am Vergasungsbrenner. Der Druck beträgt 4,2 MPa. Die Staubförderleitungen sind mit Mess-, Regel- und Überwachungseinrichtungen ausgestattet. Weiterhin befinden sich in den Staubförderleitungen 10 mehrere Gaszuführungselemente nach Fig 1 die der Druckmessung und der Zuführung von zusätzlichem Fördergas bzw. Hilfsgas die- nen. Das Gaszuführungselement nach Fig 1 besitzt einen rohr- förmigen Filtereinsatz 1, der mit Sintermetall, gesintertem Kunststoffpulver, Drahtgeflecht oder kunstharzgebundenem Kies gebildet sein kann und in das geteilte Gehäuse 2 eingebettet ist. Der rohrförmige Filtereinsatz 1 ist einseitig am Gehäuse 2 befestigt, wobei die Befestigungselemente 5 Schrauben oder Stifte sein können. Gleichfalls ist es möglich, die Befesti¬ gung durch einen dichtenden Spannring anstelle der Dichtung 4 zu erreichen. Weiterhin kann es eine Klebeverbindung sein. Zwischen dem Filtereinsatz 1 und dem geteilten Gehäuse 2 ist ein Spalt 3 belassen, der - um das Eindringen von Staub aus dem Fördergut zu verhindern - mit einem Füll-bzw. Dichtungsmaterial ausgekleidet ist. Als Füll- bzw. Dichtungsmaterial kommen elastische Werkstoffe, wie zum Beispiel Gummi, Kunst¬ stoff oder Schnüre in Betracht. Die Gehäusedichtung 6 befin- det sich zwischen den beiden Teilen des Gehäuses 2, die Dichtung 7 zwischen dem rohrförmigen Filtereinsatz 1 und dem Gehäuse 2. Das Hilfsgas gelangt über die Hilfsgaszuführung 8 in die Filterkammer 9, in der das Hilfsgas verteilt wird, und gelangt über den porösen rohrförmigen Filtereinsatz 1 in den Staubstrom 10. A gasification reactor with a gross load of 500 MW flows to a pulverized fuel of 72 Mg / h over two Förderlei ¬ obligations. The delivery lines begin in the fluidized bed area of a metering vessel and end at the gasification burner. The pressure is 4.2 MPa. The dust conveyor lines are equipped with measuring, control and monitoring equipment. Furthermore, a plurality of gas supply elements according to FIG. 1 are located in the dust delivery lines 10 and serve to measure the pressure and supply additional carrier gas or auxiliary gas. The gas supply element according to FIG. 1 has a tubular filter insert 1, which can be formed with sintered metal, sintered plastic powder, wire mesh or synthetic resin-bonded gravel and is embedded in the divided housing 2. The tubular filter element 1 is fixed on one side to the housing 2, wherein the fastening elements 5 may be screws or pins. Likewise, it is possible to achieve the fastening ¬ tion by a sealing clamping ring instead of the seal 4. Furthermore, it may be an adhesive bond. Between the filter element 1 and the split housing 2, a gap 3 is left, which - to prevent the ingress of dust from the conveyed - with a filling or. Lining material is lined. As filling or sealing material elastic materials, such as rubber, plastic or cords ¬ come into consideration. The housing seal 6 is located between the two parts of the housing 2, the seal 7 between the tubular filter insert 1 and the housing 2. The auxiliary gas passes through the auxiliary gas 8 in the filter chamber 9, in which the auxiliary gas is distributed, and passes through the porous tubular filter insert 1 in the dust stream 10th
In einer besonderen Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Gas- Zuführungselementes weist der Filtereinsatz (1) an einem Ende einen Flansch zum Fixieren in dem Gehäuse (2) auf. In a particular embodiment of the gas supply element according to the invention, the filter insert (1) has at one end a flange for fixing in the housing (2).
In einer besonderen Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Gaszuführungselementes ist der Filtereinsatz (1) an dem Ende mit dem Flansch unter druckfester Abdichtung mit dem Gehäuse (2) verbindbar . In a particular embodiment of the gas supply element according to the invention the filter insert (1) at the end with the flange under pressure-tight seal with the housing (2) is connectable.
In einer besonderen Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Gaszuführungselementes ist die Abdichtung zwischen Flansch und Gehäuse (2) durch eine in axialer Richtung gepresste Dichtung gegeben . In a particular embodiment of the gas supply element according to the invention, the seal between the flange and the housing (2) is given by a seal pressed in the axial direction.
In einer besonderen Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Gaszuführungselementes ist die Abdichtung zwischen Flansch und Gehäuse (2) durch eine in radialer Richtung stützende Dichtung (4, 13) gegeben. In a particular embodiment of the gas supply element according to the invention, the seal between flange and housing (2) by a radially supporting seal (4, 13) is given.
In einer besonderen Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Gaszuführungselementes ist der Filtereinsatz (1) mit dem In a particular embodiment of the gas supply element according to the invention, the filter insert (1) with the
Flansch zu einer Baueinheit verbunden. Flange connected to a unit.
In einer besonderen Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Gaszuführungselementes ist der Filtereinsatz (1) mit dem Gehäu¬ se (2) verklebt. In a particular embodiment the gas supply member according to the invention, the filter insert (1) with the Gehäu ¬ se (2) is glued.
In einer besonderen Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Gaszuführungselementes ist der Flansch des Filterelementes (1) mittels eines Befestigungselementes (5) , insbesondere eine Schraubverbindung, eine Stiftverbindung oder ein dichtender Spannring (4), mit dem Gehäuse (2) fixiert. Die Erfindung ist auch gegeben durch ein Gaszuführungselement als Teil einer Staubförderleitung 10 zum pneumatischen Befördern von Staubströmen, aufweisend ein geteiltes Gehäuse 2, eine Zuführung von Hilfsgas über eine Hilfsgaszuführung 8, eine Filterkammer 9 und einen rohrförmigen Filtereinsatz 1 in den Staubstrom 10, wobei der Filtereinsatz 1 über Dichtringe 4, 7 gegen das geteilte Gehäuse 2 abgedichtet ist, wobei der rohrförmige Filtereinsatz 1 einseitig mit dem geteilten Ge¬ häuse 2 durch Befestigungselemente 5 oder eine Klebeverbin- dung fest verbunden ist und durch Temperatur- oder Druckänderungen in der Staubförderleitung 10 bedingte Längenänderungen des rohrförmigen Filtereinsatzes 1 durch den Dehnungsspalt 3 aufgenommen werden und wobei der Dehnungspalt 3 mit Dicht¬ oder Füllmaterial versehen ist, um das Eindringen von Staub aus dem Fördergut zu verhindern. In a particular embodiment of the gas supply element according to the invention, the flange of the filter element (1) is fixed to the housing (2) by means of a fastening element (5), in particular a screw connection, a pin connection or a sealing clamping ring (4). The invention is also provided by a gas supply element as part of a dust delivery line 10 for pneumatically conveying dust streams, comprising a split housing 2, a supply of auxiliary gas via an auxiliary gas supply 8, a filter chamber 9 and a tubular filter cartridge 1 in the dust stream 10, wherein the filter cartridge 1 via sealing rings 4, 7 is sealed against the split housing 2, wherein the tubular filter element 1 is fixedly connected on one side with the split Ge ¬ housing 2 by fasteners 5 or an adhesive bond and caused by temperature or pressure changes in the dust delivery line 10 caused changes in length of the tubular filter element 1 are received by the expansion gap 3 and wherein the expansion gap 3 is provided with sealing ¬ or filling material to prevent the ingress of dust from the conveyed.
Unter den gleichen technologischen Bedingungen wie im Beispiel nach Fig 1 wird ein Gazuführungselement nach Figur 2 eingesetzt. Der rohrförmige Filtereinsatz 1 besitzt an beiden Enden Dehnungsspalte 3a und 3b, die gleichfalls zur Verhinde¬ rung des Staubeintrages mit einem Dichtungs- und Füllmaterial ausgefüllt sind. Der Filtereinsatz 1 kann sich zur Aufnahme von Längsausdehnungen oder -Schrumpfungen in Richtung der Spalte 3a und 3b bewegen. Der Filtereinsatz ist in dem Gehäu- se radial abgestützt und axial geführt. Die radiale Abstüt- zung mag durch eine elastische Rundschnurdichtung gegeben sein, die auch Druckabdichtend wirkt. Das Hilfsgas gelangt gleichfalls über die Zuführung 8 in die Filterkammer 9 und durch den porösen rohrförmigen Filtereinsatz 1 in den Staub- ström 10. Under the same technological conditions as in the example of FIG. 1, a gauze feed element according to FIG. 2 is used. The tubular filter element 1 has at both ends of expansion gaps 3a and 3b, which are also filled to Verhinde ¬ tion of dust entry with a sealing and filling material. The filter cartridge 1 may move in the direction of the gaps 3a and 3b to accommodate longitudinal expansion or shrinkage. The filter insert is radially supported in the housing and axially guided. The radial support may be given by an elastic round cord seal, which also acts pressure-sealing. The auxiliary gas likewise passes via the feed 8 into the filter chamber 9 and through the porous tubular filter insert 1 into the dust stream 10.
Die Erfindung ist auch gegeben durch ein Gaszuführungselement als Teil einer Staubförderleitung 10 zum pneumatischen Befördern von Staubströmen, aufweisend ein geteiltes Gehäuse 2, eine Zuführung von Hilfsgas über eine Hilfsgaszuführung 8, die Filterkammer 9 und den rohrförmigen Filtereinsatz 1 in den Staubstrom 10, wobei der Filtereinsatz 1 über Dichtringe 4, 7 gegen das geteilte Gehäuse 2 abgedichtet ist, wobei sich zwischen dem rohrförmigen Filtereinsatz 1 und dem geteilten Gehäuse 2 zwei Dehnungsspalte 3a und 3b befinden, die durch Temperatur- und Druckänderungen in der Staubförderleitung 10 bedingte Längenänderungen des rohrförmigen Filtereinsatzes 1 aufnehmen und wobei die Dehnungsspalte 3a und 3b mit Dicht¬ oder Füllmaterial versehen sind, um das Eindringen von Staub aus dem Fördergut zu verhindern. The invention is also provided by a gas supply element as part of a dust delivery line 10 for pneumatically conveying dust streams, comprising a split housing 2, a supply of auxiliary gas via an auxiliary gas supply 8, the filter chamber 9 and the tubular filter cartridge 1 in the dust stream 10, wherein the filter cartridge 1 is sealed by sealing rings 4, 7 against the split housing 2, wherein between the tubular filter element 1 and the split housing 2 are two expansion gaps 3a and 3b, record the changes in temperature caused by temperature and pressure in the dust conveyor line 10 length changes of the tubular filter element 1 and wherein the expansion gaps 3a and 3b are provided with sealing ¬ or filling material to to prevent the ingress of dust from the conveyed material.
Bezugs zeichenliste Reference sign list
1 Filtereinsatz (rohrförmig) 1 filter element (tubular)
2 Geteiltes Gehäuse  2 Shared housing
3, 3a, 3b Dehnungsspalt 3, 3a, 3b expansion gap
4 Dichtungsring oder dichtender Spannring  4 sealing ring or sealing clamping ring
5 Befestigungselement  5 fastening element
6 Elastische Gehäusedichtung  6 Elastic housing seal
7 Dichtring zwischen Filtereinsatz 1 und Gehäuse 2 8 Hilfsgaszuführung  7 Sealing ring between filter element 1 and housing 2 8 auxiliary gas supply
9 Filterkammer  9 filter chamber
10 Rohrteil, Staubförderleitung  10 pipe part, dust delivery line

Claims

Patentansprüche claims
1. Rohrteil (10) zum Fördern eines festen teilchenförmigen Materials unter hohem Druck, bei dem A pipe member (10) for conveying a solid particulate material under high pressure, wherein
ein rohrförmiges Gehäuse (2) gegeben ist,  a tubular housing (2) is given,
ein rohrförmiger Filtereinsatz (1), der innerhalb des Gehäuses (2) angeordnet ist, dessen Innenraum zum Fördern des festen teilchenförmigen Materials von einem En- de zu einem anderen Ende ausgebildet ist und der zwi¬ schen seinen beiden Enden einen für Hilfsgas permeablen Abschnitt aufweist, a tubular filter element (1), which is arranged within the housing (2) whose interior is configured for conveying the solid particulate material from one end to another end and Zvi ¬ rule its two ends has a permeable for auxiliary gas section .
der Filtereinsatz (1) an mindestens einem Ende in dem Gehäuse (2) axial geführt und radial abgestützt ist (4, 7) ,  the filter insert (1) is guided axially at at least one end in the housing (2) and radially supported (4, 7),
der Sitz des Filtereinsatzes (1) in dem Gehäuse (2) so bemessen ist, dass an mindestens einem Ende ein Ausdehnungsspalt (3, 3a, 3b) verbleibt,  the seat of the filter insert (1) in the housing (2) is dimensioned such that an expansion gap (3, 3a, 3b) remains at at least one end,
der Ausdehnungsspalt durch ein elastisches Dichtungsma- terial zum Innenraum des Filtereinsatzes gefüllt ist, eine Zuführung (8) von Hilfsgas durch den für Hilfsgas permeablen Abschnitt in das teilchenförmige Material ge¬ geben ist. the expansion gap is filled by an elastic Dichtungsma- material to the interior of the filter insert, a supply (8) of auxiliary gas through the auxiliary gas permeable portion in the particulate material is ge ¬ give.
2. Rohrteil nach einem der vorstehenden Ansprüche 2. Pipe part according to one of the preceding claims
dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that
der für Hilfsgas permeable Abschnitt des Filtereinsatzes (1) mit Sintermetall gebildet ist. the auxiliary gas permeable portion of the filter insert (1) is formed with sintered metal.
3. Rohrteil nach einem der vorstehenden Ansprüche 3. Pipe part according to one of the preceding claims
dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that
der für Hilfsgas permeable Abschnitt des Filtereinsatzes (1) mit einem Kunstharz-gebundenem Kiesfilter gebildet ist. the auxiliary gas permeable portion of the filter cartridge (1) is formed with a resin-bonded gravel filter.
4. Rohrteil nach einem der vorstehenden Ansprüche 4. Pipe part according to one of the preceding claims
dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that
der für Hilfsgas permeable Abschnitt des Filtereinsatzes (1) mit einem porösen Plastikrohr gebildet ist. the auxiliary gas permeable portion of the filter cartridge (1) is formed with a porous plastic pipe.
5. Rohrteil nach einem der vorstehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass 5. Pipe part according to one of the preceding claims, characterized in that
der für Hilfsgas permeable Abschnitt des Filtereinsatzes (1) mit einer Drahtgeflechtstruktur gebildet ist. the auxiliary gas permeable portion of the filter cartridge (1) is formed with a wire mesh structure.
6. Rohrteil nach einem der vorstehenden Ansprüche 6. Pipe part according to one of the preceding claims
dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that
es als Hilfsgaselement in eine mit einem Druck von bis zu 10 MPa beaufschlagte Staubförderleitung eingesetzt ist. it is used as an auxiliary gas element in a loaded with a pressure of up to 10 MPa dust delivery line.
7. Rohrteil nach Anspruch 6 7. Pipe part according to claim 6
dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that
es als Hilfsgaselement in eine Staubförderleitung eingesetzt ist, die Brennstaub einer Flugstromvergasungsanlage zuführt. it is used as an auxiliary gas element in a dust delivery line that supplies fuel dust an entrainment gasification plant.
8. Rohrteil nach Anspruch 6 8. Pipe part according to claim 6
dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that
es als Hilfsgaselement in eine Staubförderleitung eingesetzt ist, die Brennstaub den Windformen eines Hochofens zuführt. it is used as an auxiliary gas element in a dust delivery line that supplies the fuel dust to the tuyeres of a blast furnace.
9. Rohrteil nach einem der vorstehenden Ansprüche 9. Pipe part according to one of the preceding claims
dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that
der Innendurchmesser des Filtereinsatzes (1) gleich ist dem Innendurchmesser des rohrförmigen Gehäuses (2). the inner diameter of the filter insert (1) is equal to the inner diameter of the tubular housing (2).
10. Rohrteil nach einem der vorstehenden Ansprüche 10. Pipe part according to one of the preceding claims
dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that
das Dichtungsmaterial bei Montage ein Untermaß seines Innen- durchmessers gegenüber dem Innendurchmesser des Filtereinsat¬ zes (1) aufweist. the sealing material during assembly has an undersize of its inner diameter relative to the inner diameter of the Filtereinsat ¬ ZES (1).
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