DE2217496A1

DE2217496A1 - Reinigungsanordnung für Pulverbehandlungsvorrichtungen

Info

Publication number: DE2217496A1
Application number: DE19722217496
Authority: DE
Inventors: Ove Emil Dipl.-Ing. Vaerloese Hansen (Dänemark)
Original assignee: Niro Atomizer AS
Current assignee: GEA Process Engineering AS
Priority date: 1971-04-15
Filing date: 1972-04-12
Publication date: 1972-10-19
Also published as: GB1381322A; US3780445A; IT954643B; DK124901B; DK124901C

Description

AKTIESELSKABET NIRO ATOMIZER, S0borg, Dänemark Reinigungsanordnung für Pulverbehandlungsvorrichtungen

Die Erfindung betrifft eine Reinigungsanordnung für Pulverbehandlungsvorrichtungen, die eine oder mehrere perforierte Tragplatten für Pulver und Mittel umfasst, welche einen durch die Perforationen der Tragplatte oder -platten hindurchgehenden Gasstrom zum Fluidisieren einer auf der Platte oder den Platten befindlichen Pulverschicht hervorbringen, und wobei die Vorrichtung so eingerichtet ist, dass ein und dieselbe Gasmenge mehr als einmal durch eine Tragplatte hindurchströmt.

Wenn das Gas durch die Pulverschicht hindurchgeströmt ist, führt es eine gewisse Menge feiner Partikeln oder feinen Staubes mit sich, die im Pulver enthalten war, und wenn das Gas mehr als einmal durch eine Tragplatte hindurchgeströmt . ist, ist es beim Zweiten oder elftem späteren Hindurchströmen so mit Staub beladen, dass eine erhebliche Gefahr für ein schnelles Verstopfen der Perforationslöcher in der Tragplatte besteht.

Ein derartiges mehrfaches Hindurchströmen erfolgt sowohl in Vorrichtungen mit mehreren Tragplatten, die nacheinander von derselben Gasmenge durchströmt werden, als auch in Vorrichtungen mit nur einer einzelnen Tragplatte, bei welchen die verwendete Gasmenge zurückgeführt wird.

Im letztgenannten Fall kann man zwar ohne grössere Schwierigkeiten eine Reinigung des Gases vornehmen, doch ist hierfür teils eine ziemlich kostspielige Apparatur erforderlich, teils führt dies einen Wärmeverlust in solchen Fällen mit sich, in denen mit einem Gas mit einer gewissen erhöhten Temperatur gearbeitet wird. Dahingegen ist es im erstgenannten Fall im allgemeinen, insbesondere wenn die Platten in ein und derselben Kammer übereinander angebracht sind, praktisch unmöglich, das Gas zwischen der Platten zu reinigen.

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Das Verstopfen der Perforationslöcher der Tragplatten bewirkt relativ schnell ein wesentliches Herabsetzen der Effektivität der Vorrichtung, so dass ein häufiges Stillsetzen und Reinigen der Vorrichtung erforderlich wird.

Die vorliegende Erfindung bezweckt, diese Schwierigkeiten zu beseitigen, und dies ist bei der erfindungsgemässen Vorrichtung dadurch erreicht, dass auf der Unterseite einer Tragplatte, die von der Bahn des Gasstromes an einer Stelle geschnitten wird, die in Ströraungsrichtung des Gases hinter einer Stelle liegt, an welcher die Bahn des Gasstromes bereits eine Tragplatte geschnitten hat, ein parallel mit der Unterseite liegender Arm mit einer Anzahl Gasdüsen angebracht ist, die gegen die Unterseite gerichtet und mit Mitteln zur Erzeugung von aus den Düsen kommenden und auf die Unterseite treffenden Gasstrahlen verbunden sind, welcher Arm in einer parallel mit der Unterseite verlaufenden Ebene beweglich und mit Mitteln verbunden ist, die ihn in dieser Ebene bewegen.

Von den auf diese Weise erzeugten Gasstrahlen werden Pulverablagerungen auf der Unterseite der Platte geradezu weggefegt, so dass während des Betriebes der Vorrichtung eine ständige Reinigung der Platte erfolgt.

Bei Vorrichtungen der beschriebenen Art ist es, wie bekannt, von Wichtigkeit, dass die Gasgeschwindigkeit durch die Perforationslöcher in etwa konstant auf einer bestimmten Grosse gehalten wird. Die Gasstrahlen bewirken zwar in dem Augenblick, in dem sie durch eine Reihe Löcher hindurchströmen, theoretisch eine Erhöhung der gesamten Gasgeschwindigkeit, doch hat es sich in der Praxis erwiesen, dass dies keine schädliche Wirkung hat, weil die Gasmenge, die für die Reinigungsfunktion notwendig ist, nur einen kleinen Bruchteil der gesamten Gasmenge darstellt, wozu noch kommt, dass die Staubpartikeln, die sich abgelagert haben, nicht direkt in den Löchern sitzen, solange nur von einer beginnenden Ablagerung die Rede ist, und zwar erfolgt diese auf der Unterseite der Platten um die Perforationslöcher herum, so dass kein Durchblasen der Löcher sondern nur ein Wegblasen dor

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auf der Unterseite der Platte anhaftenden Staubpartikeln notwendig ist·

Die Düsen können somit vorteilhafterweise schräg gegen die Unterseite der Platte gerichtet sein, und es ist deshalb möglich, die Perforationslöcher und die Düsen sowie die Mittel zur Erzeugung des fluidisierenden Gasstromes und die Mittel zur Erzeugung des Gasstromes durch die Düsen so auszulegen, dass der aus einer Düse kommende Gasstrom in unmittelbarer Nähe der Unterseite der Tragplatte eine Geschwindigkeit hat, die mehrere Male so gross wie die Geschwindigkeit des durch die Perforationslöcher hindurchströmenden Fluidisierungsgasstromes ist.

Falls die Vorrichtung eine kreisförmige Tragplatte hat, ist es erfindungsgemäss vorteilhaft, dass die Arme unter der Platte drehbar angebracht sind, und zwar jeweils um eine Achse, die rechtwinklig zur Platte und durch den Mittelpunkt derselben verläuft. Hat die Tragplatte dahingegen eine langgestreckte, rechteckige Form, ist es am vorteilhaftesten, dass die Arme jeweils rechtwinklig zur Längsausdehnung der Platte angebracht und rechtwinklig zu sich selbst über die gesamte Länge der Platte hin- und herbeweglich ist.

In beiden Fällen ist es vorteilhaft, dass der Arm mit Mitteln verbunden ist, die ihn mit einer solchen Geschwindigkeit bewegen, dass die Unterseite der Tragplatte mehrere Male pro Minute überstrichen wird.

Nachstehend wird die Erfindung an Hand der Zeichnung näher erklärt. Es zeigt

Fig.l teilweise im Axialschnitt eine Seitenansicht einer Ausführungsform einer Vorrichtung mit einer erfindungsgemässen Reinigungsanordnung ,

Fig.2 eine Einzelheit des in Fig.l Gezeigten in gpösserein. Massstab.

Fig.3 eins schematische Abbildung einer geänderten Ausführungs-· form der Vorrichtung nach Fig.l, und

Fig.4 und 5 eine Draufsicht bzw. eine Stirnansicht einer geänderten Ausführungsform der erfindungsgemässen Reinigungsanordnung

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Figur 1 zeigt schematisch teilweise im Axialschnitt eine Seitenansicht einer Vorrichtung für die Behandlung von Pulver mit einem Gas in einer fluidisierten Schicht des Pulvers. Das Gas kann z.B. atmosphärische Luft zum Nachtrocknen des Pulvers oder, je nach Art des Pulvers und je nach der Behandlung, der dieses in der fluidisierten Schicht oder im Wirbelbett unterzogen werden soll, jedes beliebige andere Gas sein, wie z.B. Stickstoff.

Die Vorrichtung besteht aus einem geschlossenen Behälter mit einem oberen zylindrischen Teil 1 und einem unteren kegelförmigen Teil 2 sowie mit einer Decke 3» die den Behälter oben verschliesst,

Unten im Behälterteil 1 ist eine perforierte Platte 4 vorgesehen, auf welcher die fluidisierte Schicht des Pulvers, das durch ein Zufuhrrohr 5 zugeführt wird, mit Hilfe eines von unten her anströmenden Gases gebildet wird, welches durch einen Gaseintritt 6 im kegelförmigen Teil 2 eingeleitet wird.

An einer oben im Kammerteil 1 und in Verbindung mit der Decke 3 angebrachten Aufhängung ist eine spiralförmige Leitplatte 8 befestigt, die sich wie eine lotrechte, spiralförmige Wand nach unten bis zur perforierten Platte 4 erstreckt, so dass ein von innen nach aussen führender, spiralförmiger Gang für das fluidisierte Pulver gebildet wird, damit sich dieses vom Pulvereinlauf 5 nach aussen zu einem Pulverauslass 9 bewegen kann, dessen Einlassmündung 10 sich ein Stück über der perforierten Platte 4 befindet und damit eine gewisse Stärke der fluidisierten Schicht festlegt.

In der Decke 3 ist ein Austrittstutzen 11 für das Behandlungsgas angeordnet.

Wie schematisch in der Figur dargestellt ist, wird das Abgas 12 durch einen Zyklon 13 und ein Heizgerät 14 geschickt und daraufhin zurück zum Gaseintritt 6 geleitet.

Ein Teil des vom Abgas mitgerissenen Pulvers wird im Zyklon 13 abgeschieden, doch enthält das Gas, welches durch den Eintritt 6 wieder in die Behandlungsvorrichtung zurückgeführt wird, noch

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eine erhebliche Menge Pulver, weshalb die Gefahr einer Ablagerung von Pulver auf der Unterseite der perforierten Platte 4 und damit eine völlige oder teilweise Verstopfung der Perforationslöcher in dieser besteht, so dass die Effektivität der Vorrichtung wesentlich herabgesetzt wird.

Um dies zu vermeiden, ist erfindungsgemäss in die Vorrichtung eine Reinigungsanordnung eingebaut, die aus einem Rohr 15 besteht, das unter der perforierten Platte in geringem Abstand von dieser angebracht und mit einer Anzahl Düsen 16 versehen ist, die schräg nach oben und gegen die Unterseite der Platte 4 gerichtet sind. Das Rohr 15 ist an einer Hohlwelle 17 befestigt, die koaxial im kegelförmigen Teil 2 in einem Lager 1Ö drehbar gelagert ist und mit Hilfe eines Antriebsmotors 19, der z.B. ein Ölmotor sein kann, gedreht wird.

Das Rohr 15 mit der Welle 17 und dem Lager 1Ö ist deutlicher in Fig.2 dargestellt, und zwar umschliesst das Lager einen luftdicht abgegrenzten und die Welle 17 umgebenden Raum 20, der mit einem Gaseintritt 21 verbunden ist, während die Welle 17 in Höhe dieses Raumes mit einer Anzahl Bohrungen 21 versehen ist, mit deren Hilfe der Raum 20 mit dem Inneren der Hohlwelle 17 und damit der . Eintritt 21 mit den Düsen 16 in Verbindung steht.

Durch den Eintritt 21 wird Gas unter Druck eingeleitet, so dass durch die Düsen 16 eine Anzahl Gasstrahlen schräg nach oben und gegen die Unterseite der Platte 4 gerichtet wird, während das Rohr 15 rotiert und dadurch die ganze Platte 4 überstreicht. Hierdurch werden beginnende Pulverablagerungen auf der Unterseite der Platte 4 weggeblasen, und die Gefahr der Verstopfung der Perforationslöcher in dieser Platte ist damit beseitigt.

Das durch den Eintritt 21 eingeleitete Gas sollte in der Regel von derselben Art sein, wie das Gas, das zur Bildung der fluidisierten Schicht durch den Eintritt 6 in die Vorrichtung eingeleitet wird.

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Das Gas sollte ferner unter erheblichem Druck eingeleitet werden, so dass ihm eine ausreichend hohe Geschwindigkeit beim Ausströmen durch die Düsen verliehen wird, dach aufgrund der verhältnismäßig kleinen Fläche, die im Vergleich mit der Gesamtfläche der Perförationslöcher in der Platte von den Düsen eingenommen wird, ist aber in bezug auf die zum Fluidisieren des Pulvers erforderliche Gasmenge nur eine kleine Gasmenge erforderlich, und dieser Umstand bewirkt im Zusammenhang mit der schrägen Ausrichtung der Düsen gegen die Unterseite der Platte, dass die durch die Düsen 16 ausströmende Gasmenge praktisch keinen Einfluss auf die Fluidisierung erhält.

Fig.3 veranschaulicht schematisch eine Ausführungsform, bei der das Behandlungsgas nicht wieder zurückgeführt wird, welches Gas daher im allgemeinen atmosphärische Luft i3t.

In dieser Ausführung enthält die Vorrichtung jedoch zwei perforierte Platten 25 und 26, und das Pulver wird erst auf die Platte 25 und von dort aus auf die darunterliegende Platte 26 geleitet, während die Behandlungsluft in entgegengesetzter Richtung strömt und somit zuerst durch die Platte 26 und daraufhin durch die Platte 25 hindurchströmt·

Da die Luft, bevor sie zur Platte 25 gelangt, durch die fluidisierte Pulverschicht über der Platte 26 hindurchgeströmt ist, führt sie eine erhebliche Menge feinen Pulvers mit sich, und es droht dieselbe Gefahr der Verstopfung der Perfcrationslöcher in der Platte wie in demjenigen Fall, in welchem das Behandlungsgas zurückgeführt wurde·

Deshalb ist auch in diese Vorrichtung eine erfindungsgemässe Reinigungsanordnung eingebaut, die genau so wie die an Hand von den Fig. 1 und 2 beschriebene ausgebildet und unter der oberen Platte 25 angeordnet ist. Unter der Platte 26 erübrigt sich eine Reinigungsanordnung, da die Luft, die diese Platte von unten her anströmt, noch keine Pulverschicht durchlaufen hat.

Im Folgenden werden in Verbindung mit der in Fig.3 veranschaulichten Ausführung einige Abmessungen angegeben werden, die sich in der Praxis als vorteilhaft erwiesen haben,

Die Reinigungsarme haben Düsen oder Bohrungen mit einer lichten Weite vom 1 mm und in einer Anzahl von 40 bis 100 pro Meter. Der Reinigungsluftdruck, d.h. das Druckgefälle in der Düse, beträgt 1,5 bis 3 at. Hat der Arm z.B. 50 Bohrungen pro Meter entspricht dies einer Reinigungsluftmenge von 0,5- 3 kg/h pro Bohrung, d.h. 25 - 150 kg/h pro m des Armes.

Die Drehzahl des Armes kann bei 4 - 100 Umdrehungen pro Stunde liegen.

Mit einer Armlänge von 3 m wird eine Fläche von 7 m² überstrichen.

Die Reinigungsluftmenge beträgt somit 11 - 65 kg/h pro m².

Ist die Geschwindigkeit der Fluidisierluft 0,2 m/s bei 0O⁰C und wird das spezifische Gewicht der Luft zu etwa 1 kg/m^ angesetzt, beträgt die Menge der zum Fluidisieren benutzten Luft 1 χ 0,2 χ 3600 χ .1 = 720 kg/h pro m², und die Menge der Reinigungsluft ist somit von der Grössenordnung 1,5 - 9% der zum Fluidisieren verwendeten Luftmenge.

Bei den oben beschriebenen Ausführungsformen hat die Vorrichtung kreisförmigen Querschnitt, und auch die perforierte Platte ist kreisförmig, weshalb der Reinigungsarm übereinstimmend hiermit rotierend angebracht ist. Es gibt jedoch auch Vorrichtungen mit rechteckigem Querschnitt und rechteckigen perforierten Platten, auf denen sich das fluidisierte Pulver vom einen Ende der Platte zum anderen bewegt. Soll der erfindungsgemässe Reinigungsarm in einer derartigen Vorrichtung Anwendung finden, ist es erforderlich, dass er sich in der einen der Ausdehnungsrichtungen der Platte, und zwar in der Regel in Längsrichtung der Platte, bewegen kann, und eine Ausführungsform einer derartigen Reinigungsanordnung ist

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in den Fig. 4 und 5 veranschaulicht.

Die in den Fig. 4 und 5 dargestellte Vorrichtung hat eine perforierte Platte 30, die in einem Teil 31 der Vorrichtung angeordnet ist, der rechteckigen Querschnitt besitzt· Der Teil 31 ist aus zwei Teilen 32 und 33 zusammengesetzt, die miteinander mit Hilfe von Winkeleisen 34 verbunden sind, welche so an^: diesen Teilen befestigt sind, dass sie an diesen Flansche bilden, und die perforierte Platte 30 ist zwischen den Winkeleisen 34 eingespannt.

Der Reinigungsarm besteht auch in diesem Fall aus einem Rohr 35 mit Düsen oder Bohrungen 36, durch welche Reinigungsgas in Strahlen nach oben und gegen die Unterseite der perforierten Platte 30 strömen kann. Dieses Rohr 35 hat an jedem Ende einen Wellenzapfen 37, auf dem ein Rad 3$ gelagert ist, und diese Räder 3$ können auf Schienen 39 laufen, die jeweils auf der Innenseite des Teiles 32 befestigt sind.

Die Zufuhr von Reinigungsgas zum Rohr 35 erfolgt, wie aus Fig. 4 hervorgeht, durch einen flexiblen Schlauch 40.

Da die Unterseite der ganzen perforierten Platte 30 überstrichen werden soll, wird das Rohr 35 mit den Rädern 3# auf den Schienen 39 laufend hin- und herbewegt, und zwar mit Hilfe einer Teleskopstange, die bei der gezeigten Ausführungsform aus drei Rohrstücken 41, 42 und 43 sowie einer Stange 44 besteht, die alle teleskopisch miteinander verbunden sind. Das Rohrstück 4I ist an seinem äussersten Ende verschlossen und mit einem Einlassstutzen 45 für Druckflüssigkeit versehen. Das Rohrstück 41 wirkt somit wie ein Zylinder, und die Stange 44 wie ein Kolben, während die Rohrstücke 42 und 43 teleskopische Verlängerungsstücke des Zylinders darstellen. Auf diese Weise kann das Rohr 35, das mit der Stange 44 verbunden ist, unter der perforierten Platte 30 hin- und herbewegt werden, z.B. 4 - 100 Mal pro Stunde.

Das Behandlungsgas wird durch einen Eintrittstutzen 46 in die Vorrichtung eingeleitet und oben durch einen nicht eingezeich-

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neten Austrittstutzen abgezogen.

Die Vorrichtung ist ähnlich wie diejenige nach Fig. 1 so eingerichtet, dass das Behandlungsgas zurückgeführt wird.■

In einer Vorrichtung, die entsprechend der in den Fig. 3 und 4 dargestellten ausgeführt ist, können neben der gezeigten perforierten Platte 30 eine oder mehrere zusätzliche Platten in einer solchen Weise angebracht sein, dass sich das Pulver über eine Platte nach der anderen hinwegbewegen kann.

Übereinstimmend mit dem im Zusammenhang mit Fig. 3 Beschriebenen ist in diesem Fall, falls das Behandlungsgas atmosphärische Luft ist, keine Reinigungsanordnung für die unterste Platte erforderlich.

Der Bedarf an einer Reinigung kann je nach den zu behandelnden Materalien erheblich variieren,.da die Ablagerungen teils von den Eigenschaften des Materials, teils von der vom Fluidisierungsgas mitgenommenen Menge dieses Materials abhängig sind. In solchen Fällen, in denen nur eine geringfügigere Reinigungswirkung benötigt wird, wäre es erfindungsgemäss vorteilhaft, die ^ Reinigungsanordnung mit Mitteln für eineintermitierende Zufuhr des Reinigungsgases auszurüsten, so dass das Abreinigen nur in gewissen Perioden erfolgt. Diese Reinigungsperioden könnten beispielsweise eine Länge von 10 Minuten besitzen, und die zwischen diesen Perioden liegenden Intervalle, in denen keine Abreinigung erfolgt, könnten ebenfalls 10 Minuten lang sein, doch könnten sie je nach den gegebenen Umständen auch verschiedene Längen besitzen.

Die oben angegebenen Luftmengen pro Stunde beziehen sich in diesem Fall auf den Zustand in denjenigen Perioden, in welchen Reinigungsluft zugeführt wird, und dürfen daher nicht als Durchschnittswerte für diese Perioden und die zwischenliegenden Intervalle angesehen werden, in denen keine Reinigungsluft zugeführt wird.

Claims

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\lj Reinigungsanordnung für Pulverbehandlungsvorrichtungen, die eine oder mehrere perforierte Tragplatten für Pulver und Mittel umfasst, welche einen durch die Perforationen der Tragplatte oder -platten hindurchgehenden Gasstrom zum Fluidisieren einer auf der Platte oder den Platten befindlichen Pulverschicht hervorbringen, und wobei die Vorrichtung so eingerichtet ist, dass ein und dieselbe Gasmenge mehr als einmal durch eine Tragplatte hindurchströmt, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Unterseite einer Tragplatte (4, 25, 30), die von der Bahn des Gasstromes an einer Stelle geschnitten wird, die in Strömungsrichtung des Gases hinter einer Stelle liegt, an welcher die Bahn des Gasstromes bereits eine Tragplatte (4, 25, 30) geschnitten hat, ein parallel mit der Unterseite liegender Arm (15, 35) mit einer Anzahl Gasdüsen (16, 36) angebracht ist, die gegen die Unterseite gerichtet und mit Mitteln (17, 20, 21, 40) zur Erzeugung von aus den Düsen kommenden und auf die Unterseite treffenden Gasstrahlen verbunden sind, welcher Arm in einer parallel mit der Unterseite verlaufenden Ebene beweglich und mit Mitteln (19, 41, 42, 43, 44) verbunden ist, die ihn in dieser Ebene bewegen.
2. Reinigungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel (6, 46) zur Hervorbringung des fluidisierenden Gasstromes und die Mittel (17, 20, 21, 40) zur Erzeugung des Gasstromes durch die Düsen (16, 36) so ausgelegt sind, dass der letztgenannte Gasstrom pro Zeiteinheit eine Gasmenge enthält, die zwischen 2 und S% der pro Zeiteinheit im erstgenannten Gasstrom enthaltenen Gasmenge beträgt.
3. Reinigungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Düsen (16, 36) schräg gegen die Unterseite gerichtet sind.
4. Reinigungsanordnung nach Anspruch 1, 2 oder 3, wobei die Tragplatte kreisförmig ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Arm (15) unter der Platte (4,25) drehbar angebracht ist, und zwar

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um eine Achse, die rechtwinklig zur Platte und durch den Mittelpunkt derselben verläuft.
5. Reinigungsanordnung nach Anspruch 1, 2 oder 3, wobei die Tragplatte eine langgestreckte, rechteckige Form besitzt, dadurch gekennzeichnet, dass der Arm (35) rechtwinklig zur Längsausdehnung der Platte (30) angebracht und rechtwinklig zu sich selbst über die gesamte Länge der Platte hin- und herbeweglich ist.
6. Reinigungsanordnung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet« dass der Arm (15,35) mit Mitteln (19, 41, 42, 43, 44) verbunden ist, die ihn mit einer solchen Geschwindigkeit bewegen, dass die Unterseite der Tragplatte (4, 25, 30) mehrere Male pro Minute überstrichen wird.

7· Reinigungsanordnung nach einem oder mehreren der voranstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch Mittel für eine intermittierende Zufuhr des Reinigungsgases.

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