DE19858966A1 - Selbstreinigender Abscheider für kohäsive bzw. adhäsive Produkte - Google Patents
Selbstreinigender Abscheider für kohäsive bzw. adhäsive ProdukteInfo
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Abstract
Es wird ein selbstreinigender Abscheider für kohäsive bzw. adhäsive Feststoffe aus einem fluidgeförderten Feststoffstrom auf Basis einer zyklonartigen Abscheidung beschrieben. Der Abscheider besteht wenigstens aus einem zylindrischen Oberteil 8 mit einem Abscheideraum 3, einem Produkteinlaß 2, einem Fluidauslaß 5 und aus einem konischen Unterteil 6 mit einem unterhalb des Unterteils 6 anschließenden Feststoffauslaß 7, wobei wenigstens die Seitenwand 4 des Oberteils 8 aus einem elastischen, insbesondere einem gummielastischen, Werkstoff hergestellt ist.
Description
Die Erfindung betrifft einen selbstreinigenden Abscheider für kohäsive bzw.
adhäsive Feststoffe aus einem fluidgeförderten Feststoffstrom auf Basis einer
zyklonartigen Abscheidung, mit dem kohäsive bzw. adhäsive Produkte
anbackungsfrei abgeschieden werden können. Der Abscheider wird hierbei ohne
zusätzlichen Abreinigungsmechanismus betrieben und eignet sich insbesondere zur
Abscheidung von verwogenen Produkten aus pneumatischen Förderleitungen, wenn
eine hohe Dosiergenauigkeit von der Förderung und Abscheidung gefordert wird.
Abscheider für pneumatische Förderanlagen für Feststoffe durch Rohrleitungen sind
in der Literatur bekannt und mehrfach ausführlich beschrieben (Beispiele: R. D.
Marcus et all.: "Pneumatic conveying of solids" St. Edmundsbury Press, Seite
361-409, Bury St. Edmunds, GB, 1990; W. Siegel: "Pneumatische Förderung",
Vogel Buchverlag, Seite 243-259, Würzburg, D, 1991).
Hierbei wird häufig die Abscheidung mittels Zyklon erwähnt, die bereits seit Ende
des letzten Jahrhunderts grundsätzlich bekannt ist (vergl.: R. Nagel: "Der Zyklon als
Staubabscheider", BWK Bd. 3, Nr. 10, S. 331-335, Oktober 1951).
Nachteilig bei dieser Methode ist, daß der Einsatz auf gut fließfähige Produkte
beschränkt ist, da diese ansonsten an der Wand des Abscheiders haften bleiben und
somit nicht vollständig ausgetragen werden können. Dies gilt auch für den Fall, daß
die Anbackungen bei chargenweisen Förderungen in unregelmäßigen Zeiträumen
wieder abplatzen, da in diesem Fall Schwankungen in der ausgetragenen Produkt
menge zwischen den einzelnen Förderzyklen auftreten.
Um Anbackungen zu vermeiden, werden üblicherweise doppelwandige Abscheider
mit pneumatischer Reinigung oder mechanischer Reinigung mittels Rüttler, Klopfer,
oder Paddel-Einrichtung [entsprechend den Siloaustragshilfen nach D. Schulze
"Austragsorgane und Austragshilfen", Preprints, Vortrags- und Diskussionstagung
"Agglomerations- und Schüttguttechnik", S. 139-166, Baden-Baden 1991] beschrie
ben oder Zyklone mit zusätzlicher Vibrationsvorrichtung [JP 92-215316] eingesetzt.
Nachteilig bei diesen Systemen ist die zusätzliche und aufwendige Reinigungseinheit
zur Vermeidung von Anbackungen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Abscheider für pneumatische
Förderanlagen zu entwickeln der selbstreinigend ist und mit dem insbesondere
kohäsive bzw. adhäsive Produkte ohne Anbackungen an den Abscheiderwänden
nahezu vollständig abgeschieden werden können.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß ein selbstreinigender Ab
scheider für kohäsive bzw. adhäsive Feststoffe aus einem fluidgeförderten Feststoff
strom auf Basis einer zyklonartigen Abscheidung eingesetzt wird, der wenigstens aus
einem zylindrischen Oberteil mit einem Abscheideraum, einem Produkteinlaß, einem
Fluidauslaß und aus einem konischen Unterteil mit einem unterhalb des Unterteiles
anschließenden Feststoffauslaß besteht, und dadurch gekennzeichnet ist, daß
wenigstens die Seitenwand des Oberteiles aus einem elastischen, insbesondere einem
gummielastischen Werkstoff besteht.
Eine bevorzugte Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, daß die Mittelachse
des Produkteinlasses tangential zum zylindrischen Oberteil des Abscheiders ange
ordnet ist.
In einer bevorzugten Form des Abscheiders ist der Fluidauslaß als Tauchrohr
ausgebildet, das wenigstens bis unterhalb der Unterkante des Einlasses in den Ab
scheideraum ragt.
Eine besondere Form des Abscheiders ist dadurch gekennzeichnet, daß das Unterteil
zur Senkrechten der Wand des Oberteiles um einen Winkel von <45°, insbesondere
von <30° geneigt ist.
Das Fördermedium verläßt den Abscheider vorzugsweise durch eine zentrische
Deckelöffnung, besonders bevorzugt ohne Tauchrohr. Das Produkt kann vorzugs
weise über eine zentrische Bodenöffnung abgezogen werden.
Durch den Einsatz eines erfindungsgemäßen Abscheiders wird eine Produkt
anbackung an der Innenwand des Abscheideraumes durch auftretende Vibrationen
der Wand auf Grund des Förderimpulses unterbunden. Unterstützend kommt hinzu,
daß sich der Abscheider während des Förderzyklus aufbläht, jedoch nach abschalten
der Förderluft wieder in sich zusammenzieht. Beide Einflußfaktoren lassen kurzzeitig
auftretende Anbackungen unmittelbar wieder abplatzen.
Als Wandmaterial kommen alle an sich bekannten elastischen Werkstoffe in
Betracht. Vorzugsweise können antistatische, elektrisch leitfähige oder korro
sionsbeständige Materialien eingesetzt werden. Besonders bevorzugt sind gummi
elastische Kunststoffe aus Polyurethan (PU), Polyvinylchlorid (PVC), Silikon,
synthetischer oder nicht synthetischer Kautschuk (z. B. EPDM-Kautschuke) oder
Polyethylen (PE).
Anschlußelemente (z. B. der Einlaßstutzen) sind vorzugsweise Flansch- oder Klemm
verbindungen und müssen nicht notwendigerweise aus dem gleichen Werkstoff wie
die Abscheiderwand selbst gefertigt sein.
Die Produktzuführung erfolgt vorzugsweise über eine Schlauchleitung, besonders be
vorzugt eine Polyurethan-Schlauchleitung.
Der Feststoffabzug erfolgt vorzugsweise über einen Schieber oder einen Hahn, be
sonders bevorzugt einen Kugelhahn.
Das Förderfluid ist Luft oder Stickstoff und wird vorzugsweise beim Austritt aus
dem Auslaßstutzen einem Filter zugeführt, der sowohl auf den Abscheider auf
gesetzt, als auch über eine zusätzliche Leitung, vorzugsweise eine Schlauchleitung,
mit dem Abscheider verbunden sein kann.
Besonders bevorzugt wird eine Druckgefäßförderung mit mehrfachem Nachblasen
eingesetzt.
Überraschenderweise wurde festgestellt, daß der Förderimpuls von der dem Ab
scheider vorgeschalteten pneumatischen Förderung ausreicht, um auch bei extrem
kohäsiven bzw. adhäsiven Produkten Anbackungen an der Abscheiderinnenwand
nahezu vollständig zu vermeiden.
Der elastische Werkstoff der Seitenwand des Abscheiders ist insbesondere aus der
Reihe Polyurethan, Polyvinylchlorid, Silikon, Polyethylen, synthetischer oder nicht
synthetischer Kautschuk, z. B. EPDM-Kautschuk ausgewählt.
Ein besonders einfach selbstreinigender Abscheider ist dadurch gekennzeichnet, daß
der Deckel des Abscheiders ebenfalls aus dem gleichen elastischen Werkstoff besteht
wie die Seitenwand.
Weiterer Gegenstand der Erfindung ist die Verwendung des erfindungsgemäßen Ab
scheiders zur Abscheidung von Feststoffen in pneumatischen Förderanlagen.
Insbesondere eignet sich der erfindungsgemäße Abscheider für den Einsatz in
pneumatischen Fördersystemen, bei denen das Produkt vor der Förderung verwogen
wird, somit bei der Förderung und Abscheidung keine Produktmengenschwankungen
auftreten dürfen. Besonders bevorzugt sind Anwendungen zur Förderung von
Pulvern und Granulaten mit Feinkornanteil.
Dies können z. B. Pigmente im Mischer sein.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Figuren beispielhaft näher erläutert,
ohne daß dadurch die Erfindung im einzelnen eingeschränkt wird.
Es zeigen:
Fig. 1 den schematischen Längsschnitt durch einen erfindungsgemäßen Ab
scheider,
Fig. 2 den schematischen Querschnitt durch einen erfindungsgemäßen Ab
scheider auf der Höhe des Produkteinlasses.
Die für die Beispiele verwendete Abscheidevorrichtung hat folgenden Aufbau (siehe
Fig. 1). Der Abscheider ist in ein zylindrisches Oberteil 8 und ein konisches Unterteil
6 aufgeteilt. Oberteil 8 und Unterteil 6 umfassen einen Abscheideraum 3. Am
zylindrischen Oberteil 8 ist ein Einlaß 2 für das abzuscheidende Produkt, und ein
Auslaß 5 für das abgetrennte Transportfluid vorgesehen. Der Einlaß 2 ist mit einer
nichtgezeichneten Förderleitung verbunden. Unterhalb des konischen Unterteiles 6
ist ein Feststoffauslaß 7 angebracht.
In den folgenden Beispielen wurde ein Abscheider mit einem Oberteil 8 aus Mipolan
(ein Weich-PVC) mit einer Wandstärke (Ziffer 4) von 8 mm eingesetzt. Das weiche
Oberteil 8 wird durch das Zylindergehäuse 9 und den Flansch 10 mechanisch ab
gestützt.
Es wurde das Förder- und Abscheideverhalten des Abscheiders mit zwei verschie
denen Eisenoxiden untersucht. Die beiden Typen unterscheiden sich in ihrer Fließ
fähigkeit, ihrer Kohäsivität und ihrer Festigkeit.
Es wurden 30 Versuche mit jeweils 5 kg Produkt dosiert, gefördert, abgeschieden
und einzeln gegengewogen.
Die gleichen Versuche wurden auch mit einem konventionellen Metallabscheider
durchgeführt und anschließend ausgewertet.
Im Anschluß an die Versuche wurde die komplette Abscheideanlage in ihre Ein
zelkomponenten zerlegt und diese gereinigt, wobei die Anhaftungen an den einzelnen
Komponenten aufgefangen und verwogen wurden.
Es wurden dabei folgende Mengen an Anhaftungen am Abscheider festgestellt:
Während die Anhaftungen bei dem bekannten Metallabscheider auf eine bis zu 8 mm
dicke Schicht zurückzuführen sind, ergibt sich die Menge der Anhaftung bei dem er
findungsgemäßen Abscheider aus einer Staubschicht, deren Dicke unterhalb des
meßbaren Bereiches liegt.
Die Anhaftungsmengen erhöhen sich bei Einsatz eines erfindungsgemäßen Ab
scheiders lediglich unwesentlich bei der Förderung von mehr als 20 t kohäsivem
Pigment.
Claims (7)
1. Selbstreinigender Abscheider für kohäsive bzw. adhäsive Feststoffe aus
einem fluidgeförderten Feststoffstrom auf Basis einer zyklonartigen
Abscheidung, bestehend wenigstens aus einem zylindrischen Oberteil 8 mit
einem Abscheideraum 3, einem Produkteinlaß 2, einem Fluidauslaß 5 und aus
einem konisch nach unten zulaufenden Unterteil 6 mit einem unterhalb des
Unterteiles 6 anschließenden Feststoffauslaß 7, dadurch gekennzeichnet, daß
wenigstens die Seitenwand 4 des Oberteiles 8 aus einem elastischen, insbe
sondere einem gummielastischen Werkstoff besteht.
2. Abscheider nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittelachse
des Produkteinlasses 2 tangential zum zylindrischen Oberteil 8 des Ab
scheiders angeordnet ist.
3. Abscheider nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Fluid
auslaß 5 als Tauchrohr ausgebildet ist, das wenigstens bis unterhalb der
Unterkante des Einlasses 2 in den Abscheideraum 3 ragt.
4. Abscheider nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß
das Unterteil 6 zur Senkrechten der Wand 4 des Oberteiles 3 um einen Winkel
von <45°, insbesondere von <30° geneigt ist.
5. Abscheider nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß
der elastische Werkstoff aus der Reihe Polyurethan, Polyvinylchlorid,
Silikon, Polyethylen, synthetischer oder nicht synthetischer Kautschuk, z. B.
EPDM-Kautschuk ausgewählt ist.
6. Abscheider nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß
der Deckel 9 des Abscheiders ebenfalls aus dem gleichen elastischen Werk
stoff besteht wie die Seitenwand 4.
7. Verwendung des Abscheiders nach einem der Ansprüche 1 bis 6 zur
Abscheidung von Feststoffen in pneumatischen Förderanlagen.
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