DE3436357A1 - Foerderkanal fuer pulver- oder kornartige materialien - Google Patents
Foerderkanal fuer pulver- oder kornartige materialienInfo
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Description
Okt. 1984
FÖRDERKANAL FÜR PULVER- ODER KORNARTIGE KATERIALEN
Die Erfindung bezieht sich auf einen Förderkanal für pulver- oder kornartige Katerislen, der
vorteilhaft in den Beförderungsprozessen der erwähnten MaterialeB, %. Ξ. von Flugasche in Wärmekraftwerken,
von Zeraeat ie Zeaentfebriken, von Kocstetoffpulvern
in der Chemieiadustrie, von Hais, feiten, Kehl, Kakaopulver,
usw. ie ttr Lete&saittelindustrie und in der
Landwirtschaft eingesetzt -rerden kam.
Für die 7crder--.«^ von pulver- oder kornartigen
Katerialen sind vereehie-i^aartig ausgebildete pneumatischea
Kanäle bekannt. Diese Einrichtungen enthalten eine aus einem £weckmä3igen Stoff hergestellte
Fluidierschicht, auf welcher das zu befördernde Material aufgelegt wird. Dieser Raum ist der sog. PuI-verraum
des Kanals. Der andere, unter der Fluidierschicht ausgebildete andere Kanalteil ist der Luftraum
des Kanals. Wean das zur Fluidieruag nötige Gas, z.B. Luft iß des Luftraum eingeführt wird, gerät das
Material auf der Fluidierschicht in einen sog. pseudoliquiden Zustand uad flie3t ähnlicherweise wie die
richtigen Flüssigkeitea abhäagig vom der Neigung des
Kanals ab. Dieser Betrieb kann durch Einfüllung immer
neueren Materials am Eingang des 'Kanals kontinuierlich aufrechterhalten werden. Es ist für den Betrieb der
bekannten Kanäle kennzeichnend, daß ihr Förderraum nicht voll gefüllt ist und die Förderung von pulver-
oder kornartigen LIaterialen erfolgt infolge der Wirkung der Schwerkraft, wobei diese Förderung mit
der Strömung in Kanälen mit offener Oberfläche vergleichbar
ist. Es ist ferner wohl charakteristisch, da3 zum Erreichen eines fluiden Zustands bestimmtes
Luftvolumen über jede Oberflächeneinheit der Fluidierschicht abhängig von dem zu fördernden Material und
der Hateria!menge der Fluidierschicht durchgeblasen
werden boII. Da die Strömung bei offener Kanaloberfläche geschieht, kann die über der Pulverschicht
abgeführte Luft zum Fördern nicht wiederverwendet werden. Daraus folgt, da 3 das zum Fördern erforderliche
Luftvolumen mit der Förderentfernung proportional anwächst. Die Fluidierluft verlä3t den Fluidierraum
nach ihrem Austritt aus dem fluidierten Material über den Pulverraum durch zweckmäßig ausgestaltete öffnung-(en).
Ein liachteil der bekannten Einrichtungen liegt darin, da3 die abgesaugte Luft entsprechend den jeweiligen
Vorschriften zwecks UmweltSchonung in Filteranlagen gereinigt werden soll, deren Grö3e und damit
die Kosten mit der Länge des Förderkanals proportional wächst und über den Betriebsenergiebedarf des Kanals
hinaus einen weiteren Energieverbrauch verursacht.
Es sind ferner Einrichtungen für pneumatische Förderung von fluidierbaren Pulvern und/oder Materialen
mit einer Kornstruktur bekannt, welche die Materialförderung mit Hilfe von verschiedenartigen Dosiereinrichtungen
periodischer oder kontinuierlicher Betriebsart in einem geschlossenen Rohrsystem vollführen. In
diesen Einrichtungen ist das Förderrohr im vollen
Queschnitt gefüllt und die Förderung erfolgt durch die Verwendung der Druckenergie des angewandten Gases,
zweckmä3ig der Luft, Der gemeinsame Nachteil dieser Einrichtungen liegt darin, da.3 die Auf recht erhaltung
der Bewegung der geförderten pulver- oder kornartigen Materialen über die Druckenergie hinaus auch bedeutend
hohe Geschwindigkeitsenergie benötigt. Diese Geschwindigkeit beträgt auch in den modernen und nur für ziemlich
begrenzte Transportentfernungen brauchbaren Fördersystemen ung. 3-6 m/s. Es ist verständlich, da:3 bedeutende
Verschleassungen in diesen Systemen auftreten.
Eier soll die Erfindung Abhilfe schaffen. Das Ziel der Erfindung ist, einen pneumatischen
Kanal zum Fördern von fluidierbaren pulver- oder kornartigen 'JSaterialen zu schaffen, in welchem das zu
fördernde Material den vollen Querschnitt des Förderkanals ausfüllt, und der Transport in der geschlossenen
Rohrleitung-ähnlicherweise wie die richtigen Flüssigkeiten- auf die Einwirkung des in der Flüssigkeit gleichmäSig
verteilenden Druckes statt dee Schwerkraftfeldes zustandekommt.
Die Erfindung ruht insbesondere auf der Erkenntnis, da.3 das zu fördernde I'Aterlal den volle-Querschnitt
eines Förderk&n&ls «--sfüllt und sich als
eine Flüssigkeit verhält, d. h, «eine Iewegung durch
eine Druckeinwirkung erzeugt wird, wenn das zu fluidierende Material zwischen zwei oder mehrere vorteilhaft
gewählten gasdurchlä^Lgea Katerialschichten
gelegt wird, von denen die eine als eine Fluidierschicht und die andere als eine Filterschicht arbeitet.
Die gestellte Aufgabe wurde mit einem Förderkanal für pulver- oder kornartige Materialen gelöst,
der einen Materia!raum, einen Gasraum und eine Leitung
für das Fluidiergas aufweist. Dieser Kanal wurde erfindungsgeraäS
bo weiterentwickelt, daß der Material-
raum, der vorteilhaft in seinem vollen Querschnitt mit zu förderndem !.Material gefüllt ist, von mindestens
zwei Gasräumen begrenzt ist, wobei der Katerialraum von den Gasräuinen durch eine untere Fluidierschicht
und eine obere Pilterschicht getrennt ist. Nach einem bevorzugten Ausführungsbeispiel des erfindungsgemä°en
Förderkanals ist der untere und der obere Gasraum in Einführungskanmern und Ausführungskammern für das
Fluidiergas aufgeteilt, welche miteinander verbunden sind. Diese Kammern bewirken, da3 die Bewegung des zu
fördernden Materials gleichmäßiger wird und das Fluidiergas mehr, gerichtet arbeitet.
Nach, einer v/eiteren bevorzugten Ausführungsform sind die Einführungskammern und die Ausführunes-
kammern in Reihe geschaltet, wobei das Fluidiergas einen konstanten Volumenstrom unabhängig von der Länge
des Förderkanels aufweist. In diesem Fall kann das Fluidiergas unter Verwendung von bekannten Umlaufeinrichtungen
in einem geschlossenen KreisprozeS betrieben
werden,
Zs iet vorteilhaft, wenn die Einführungskammern
und die Auεΐ:.J-irangskammern parallell geschaltet
sind, wobei des Fluidiergas einen proportional zur Kanallänge veri-ncernden Volumenstrom aufweist. In
diesem Fall wird die Bewegung des zu fördernden Materials im vollen Kanalquerschnitt durch einen an
der Eintrittsstelle des Kanals hergestellten Druck gesichert.
Nach einer anderen Ausführungsf.orm ist es vorteilhaft,
wenn die Einführungskammern und die Ausführungskammern für das Fluidiergas miteinander vertauschbar
ausgestaltet sind. Dadurch wird die periodische Reinigung der als Filterschicht arbeitenden
Ausführungskammern einfach gelöst, ohne den Betrieb des Kanals zu stören.
Weitere Merkmale der Erfindung werden nachrstahend
anhand der einige Ausführungsbeispiele darstellenden Zeichnung naher erläutert. Es zeigt:
Figur 1 einen Längsschnitt durch einen schematisch dargestellten erfindungsgemä3en Förderkanal,
Figur 2 einen Schnitt entlang der Linie II-II durch
den Förderkanal in der Figur 1, Figur 3 einen Schnitt durch einen weiteren schematisch
dargestellten Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäSen
Förderkanals und Figur 4 einen Schnitt entlang der Linie IV-IV durch
den Kanal in der Figur 3.
Wie aus der Figur 1 ersichtlich, ist der dort dargestellte erfindungsgema3e Förderkanal durch eine
obere Filterschicht 1 und eine untere Fluidierschicht
2 in einen Materialraum 6 und zwei Gasräume 3 und 4 geteilt. Beide den Katerialraum 6 begrenzenden' Gasraume
3 und 4 sind in Einführungskainmern 7 und in Ausführungskerznern
8 für das Fluidiergas, in diesem Fall für die lÄift geteilt. Diese Einführungskammern 7 und Ausführuri^skammern
8 sind durch eine Leitung 5 miteinander derart verbunden, daß ein Ausgang ^eder Ausführungsfcasner
8 mit einem Eingang der in der Bewegungsrichtung des geförderten Materials nachfolgenden Einführungskarnaer
7 verbunden ist.
In der Fig. 2 ist der erfindungsgemä!3e Förderkanal
eckig ausgestaltet dargestellt, wobei die Gasreume 3 und 4 an beiden Seiten des Materialraumes 6
symmetrisch angeordnet sind.
Die als Fluidiergas dienende Luft passiert die Fluidierschicht 2 nach ihrem Eintritt in die
erste Einführungskammer und fluidiert das im Materialraum 6 des Förderkanals befindliche Material, dann
passiert die den Materialraum 6 und den Gasraum 3 trennende Filterschicht 1 und tritt am Ausgang der
ersten Ausfülirungskammer 8 aus; wird über die Leitung
5 zum Eingang der zweiten Einführungskammer 7 zugeführt, usw. Der Zyklus wird in der dargestellten Weise widerholt,
während das Material fluidiert, bzw. im fluiden Zustand gehalten wird. Das Fluidieren des pulver- oder
kornartigen Materials wird zu Lasten der Druckenergie der Luft durchgeführt und der Yttderstand des Systems
"besiegt. In ^eder "beliebigen Ausführungskammer 8 und
in der nächsten Einführungskaminer 7 um eine Kammerteilung
weiter ist der Luftdruck praktisch gleich, wenn die Leitung 5 einen genügend großen Querschnitt
aufweist. Es folgt aus dem Druckverhältnis der oberen und· unteren Kammern, da3 eine Kraftwirkung auf das
Material in der Richtung der sich abnehmenden Kämmerdrücke
besteht; die mit dem Reibungswiderstand des sich fortbewegenden Materials Gleichgewicht hält, Zu
einem am Eingang des Förderkanals ausgebildeten Einströmstutzen
kann die Luft aus der letzten AusführungskaTamer
8 zurückgeführt werden, wodurch ein geschlcs-
2C senes Fluidiergassystem ausgebildet werden kann. üer
strömungstechnische Widerstand der oberen Filterschicht
1 weist in der Zeit einen zunehmenden 7-ert
wegen der sich ablagernden Katerialkörnchen auf, doch.
unter Berücksichtigung des zu fördernden Materials und durch entsprechend gewählten Filterstoff kann eine
lange Betriebszeit erreicht, bzw. die Filterschicht 1
mit bekannten Methoden gereinigt werden. Eine neuartige Lösung stellt der Umtausch beider Gasräume 3 und 4 des
Förderkanals dar, wobei die Aufgaben der Filterschicht 1 und der Fluidierschicht 2 gewechselt werden, !lach
einer anderen bekannten Lösung werden die Ausführungskammern 8 mit Hochdruckluft periodisch rückgespült.
Indem der erfindungsgemäße Förderkanal mit
Fluidierluft mit einem abhängig von der Kanallänge .sich zunehmendem Volumenstrom betrieben wird dann
sollen die unteren üinführungskammern 7 und die oberen
Ausführungskammern 8 gleicher Kammerteilung durch die
Leitungen 5 miteinander verbunden v/erden und weisen
einen die Gasströmung gesehen parallellen Betrieb auf. Eine solche Ausführungsform ist in der Figur 3
dargestellt. In der Leitung 5 ist eine, die Luftströmung entsprechender Geschwindigkeit sichernde bekannte
Vorrichtung, z. B, ein Lüfter zwischengeschaltet·. Entlang
der Länge des Förderkanals hat der Druck im fluidierten Material einem gleichen Yfert, es soll
deshalb eine Kraftwirkung zur Katerialbeförderung am
Eingang des Förderkanals ausgeübt werden. Das kenn zweckmäSig ein Behälterdruck oder ein mechanischer
Druck oder ähnliches sein.
Ein Vorteil des erfindungsgems3en Förderkanals
besteht darin, da3 die pulver- oder kornartigen Katerialen·in
einem flüssigkeitsähnlichen fluidierten Zustand
■weitergeleitet werden, und zwar mit einer beliebig, den Umständen entsprechend gewählten Geschwindigkeit,
die in der Praxis bei den erfindungsgemä? aufgebeuten
Förderkanalen ic Bereich von 0,5-15 m/s liegt. Die
Förderung ke^n bei eines Einicalen Energieverbrauch
unter Umsi an fen gesichert werden^ wo die Fördereinrichtung
kei^e^ Terechlei.? unterliegt und das geförderte
Material wi^iresd aer Förderung nicht beschädigt
wird. Besonders irirt schaft lieh kann der Förderkanal
verwendet werden, wenn mit einer an sich bekannten
Dosiervorrichtung verbunden ist.
Claims (6)
- ^Τ- UND RECHTSANWÄLTEBARDEHLE, PAGEiMBeBG. boST^AUrSNBURG & PARTNERRECHTSANWÄLTE PATENTANWÄLTE - EUROPEAN PATENT ATTOFJOCHEN PAGENBERG dr jur li « harvard·- HEINZ BARDEHLE d.f-i inc,BERNHARDFROHWITTERd1Pl1NC,- WOLFGANGA DOST w η..·, γη, μGÜNTER FRHR. v. GRAVENREUTH o.p. «i, ,im·- UDO W. ALTENBURG wh .P~>tUNORi1CHTSANWAnE POST AC-M 8Ι·Μ.?Ρ BÜCIO MUNC Ht t* BC- POSTFACH 86 06 ?0 8OOO MUNCHITELEFON (C)fa9)980361TELEX 522 791 pad dCABLE PADBURO MÜNCHENBÜRO GALILEIPLATZ 1, 8 MUNCHDATUMPr-D 5785Okt. 1984ΓORDEPXA]JAL FÜR PuL-1TSR- ODER KORNARTIGE LiATSRIALElTPATE B TA K SPRÜCHE• 1. Förderkanal für pulver- oder kornartige Ilaterialen, der einen Materialraum, einen Gasraum und eine Leitung für das Fluidiergas aufweist, dadurch gekennzeichnet, da? der . Keterialremn {£), der vorteilhaft in seinem vollen Querschnitt mit zu förderndem Llaterial gefüllt ist, von mindestens zwei Gesrauinen (3,4) begrenzt ist, wobei der Materielraum (6) von den Gasraumen (3f4) durch eine untere Fluidierschicht (2) und eine obere Filterschicht (l) getrennt ist.
- 2. Förderkanal nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, da3 der untere Gasraum (3) und der obere Gasraum (4) in Einführungskaramern (7) und Ausführungskeramern (8) für das Fluidiergas aufgeteilt sind, welche miteinander verbunden sind.
- 3. Förderkanal nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, da3 die EinfUhrungskamme:(7) und die Ausführungskaramern (8) in Reihe geschaltet, sind, wobei das Fluidiergas einen konstanten Volumenstrom unabhängig von der Länge des Förderkanals aufweist,
- 4. Förderkanal nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , da^ die Einführungskammern (7) und die Ausführungskammern (8) parallell geschaltet sind, wobei das Fluidiergas einen proportional zur Kanallänge verändernden Volumenstrom aufweist,
- 5. Förderkanal nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, da3 der Förderkanal mit einer an sich bekannten Dosiervorrichtung verbunden ist.
- 6. Förderkanal nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, da3 die Einführungskammern (7) und die Ausführungskammern (8) für das Fluidiergas miteinander vertauschbar ausgestaltet sind.
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