DE3545339A1 - Schneckenfoerderer fuer den transport feinzerteilter fester stoffe - Google Patents

Description

Schneckenförderer für den Transport feinzerteilter fester Stoffe.

Die Erfindung betrifft einen Schneckenförderer für den Transport feinzerteilter fester Stoffe, insbesondere zur Vergasung vorge­ sehener Brennstoffe, aus einem Raum von Umgebungsdruck in einen unter erhöhtem Druck stehenden Raum.

Unter feinzerteilten festen Stoffen sind im vorliegenden Fall fein­ körnige bis staubförmige Stoffe bezeichnet, insbesondere jedoch Kohlenstaub, der von Normaldruck auf den Betriebsdruck, beispiels­ weise 40 bar, einer Kohlenstaubdruckvergasung gebracht werden muß.

Bei Schneckenförderern bekannter Bauart existiert zwischen dem Schneckengewinde und dem dieses aufnehmenden Schneckenrohr ein Spalt. Dieser Spalt ist von der Konstruktion her unerläßlich, weil bei der Berührung der beiden metallischen Konstruktionselemente Schneckengewinde und Schneckenrohr ein Heißlaufen die Folge wäre. Durch den vorhandenen Spalt jedoch erfolgt zwangsläufig ein Druck­ ausgleich zwischen den beiden Räumen unterschiedlichen Druckes, d.h. diese bekannten Schneckenförderer sind zur Druckerhöhung bzw. zum Transport gegen einen höheren Druck wenig geeignet.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Schnecken­ förderer so auszubilden, daß er die Nachteile der bekannten Schnek­ kenförderer nicht aufweist.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird vorgeschlagen, daß das Schneckenrohr mit einer aus einem flexiblen, abriebfesten Material bestehenden austauschbaren Hülse ausgekleidet ist, an der das Schneckengewinde im wesentlichen anliegt, daß zumindest im Bereich des Austrageendes des Schneckenförderers eine Verengung des Förderquerschnittes vor­ gesehen ist und daß das Schneckenrohr und/oder die Schneckenwelle mit dem Schneckengewinde axial verschiebbar sind.

Der Einsatz der aus flexiblem, abriebfestem Material bestehenden Hülse ermöglicht es, auf den bisherigen Spalt zwischen Schnecken­ rohr und Schneckengewinde praktisch völlig zu verzichten. Es ist hierbei vielmehr möglich, das Schneckengewinde an der Hülse zur Anlage zu bringen oder sogar die Anordnung so zu treffen, daß sich das Schneckengewinde in das Hülsenmaterial eindrückt. Auf diese Weise wird der unerwünschte Druckausgleich zwischen Aufgabe­ und Austrageende der Förderschnecke über den Weg entlang der Schneckenrohrinnenwand unterbunden.

Durch die vorgesehene Verengung des Förderquerschnittes am Austrage­ ende des Schneckenförderers kommt es zu einer Kompression des geför­ derten Feststoffes, d.h. es wird erreicht, daß der Feststoff einen festen, gasdichten Stopfen bildet, der gleichfalls einem Druckaus­ gleich entgegenwirkt.

Die Verengung des Förderquerschnittes kann auf unterschiedliche Wei­ se vorgenommen werden. So ist es einmal möglich, durch konische Aus­ bildung von Schneckenrohr und Schneckengewinde eine Verengung des Förderquerschnittes zum Austrageende hin über die gesamte Länge des Schneckenförderers oder über einen Teil davon vorzusehen. Wenn über die gesamte Länge eine Konizität vorgesehen ist, besteht die Möglich­ keit, im Falle des Verschleißes der elastischen Hülse durch Axial­ verschiebung der Schneckenwelle diesen Verschleiß wieder auszugleichen. Es ist zum anderen möglich, die Verengung des Förderquerschnittes durch eine konisch ausgebildete Querschnittsvergrößerung der Schnecken­ welle zum Austrageende hin über die gesamte Länge des Schnecken­ förderers oder über einen Teil davon zu bewirken. Auch eine Kombina­ tion dieser beiden Maßnahmen kann in Betracht kommen.

Die Kompression des geförderten Feststoffes kann auch nach einem weiteren Merkmal der Erfindung dadurch bewirkt werden, daß die Ganghöhe des Schneckengewindes zum Austrageende des Schneckenför­ derers reduziert ist. Auch diese Maßnahme ist mit den vorstehend beschriebenen Maßnahmen kombinierbar.

Eine Möglichkeit der Veränderung der Kompression des Stopfens aus gefördertem Feststoff ist durch die axiale Verschiebbarkeit von Schneckenrohr und/oder Schneckenwelle gegeben. Hierbei kann die axiale Zuordnung von Schneckenrohr, das mit dem Aufgabegefäß zweckmäßig durch eine Flanschverbindung verbunden ist, und Schnecken­ welle durch Distanzstücke im Bereich der Flanschverbindung ver­ ändert werden. Damit ergibt sich die Möglichkeit, auf die unter­ schiedlichen Eigenschaften der geförderten Stoffe zu reagieren. Das gleiche Ziel kann dadurch erreicht werden, daß man mit geeig­ neten Mitteln eine axiale Verschiebbarkeit der Schneckenwelle vor­ sieht.

Für den Fall, daß während des Betriebes des Schneckenförderers eine starke Erwärmung durch Reibung zu erwarten ist, sieht die Erfin­ dung vor, daß Schneckenwelle und/oder Schneckenrohr mit einem Kühl­ system versehen sind.

Die aus flexiblem, abriebfestem Material bestehende Hülse schließ­ lich ist zweckmäßig mit einem eingespannten Bund versehen, wodurch sie eine Fixierung in axialer Richtung erhält.

Die Erfindung ist in den Zeichnungen beispielsweise veranschaulicht. Es zeigen:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine Ausführungsform des er­ findungsgemäßen Schneckenförderers,

Fig. 2 einen Längsschnitt durch eine andere Ausführungsform,

Fig. 3 einen teilweisen Längsschnitt durch eine dritte Aus­ führungsform, und

Fig. 4 eine schematische Darstellung der Gesamtanordnung des Schneckenförderers.

In Fig. 1 ist mit 1 das Aufgabegefäß bezeichnet, dem der zu trans­ portierende Feststoff, im vorliegenden Fall Kohlenstaub, in Rich­ tung des Pfeiles A zugeführt wird und das unter normalem Druck steht. Mit dem Aufgabegefäß ist mittels Flanschen 2 das Schneckenrohr 3 verbunden. In das Schneckenrohr ist erfindungsgemäß eine aus flexi­ blem, abriebfestem Material bestehende Hülse 4 eingesetzt. Diese weist einen Bund 5 auf, der in eine entsprechende Aussparung des zugehörigen Flansches 2 eingepaßt ist, so daß die Hülse 4 in axia­ ler Richtung fixiert ist.

Im Schneckenrohr 3 ist die Schneckenwelle 6 mit dem Schneckenge­ winde 7 angeordnet, die sich durch das Aufgabegefäß 1 hindurch bis zum Antrieb 8 erstreckt (Fig. 4). Die Schneckenwelle ist im vorliegenden Fall mit einer Wasserkühlung versehen und weist zu diesem Zweck ein Innenrohr 9 auf. Das Schneckenrohr 3 besitzt eben­ falls ein Kühlsystem 10 mit Kühlwasser-Eintritt 11 und Kühlwasser- Austritt 12 und ist daher doppelwandig ausgebildet.

Das Schneckengewinde 7 liegt im wesentlichen ohne Spiel an der Hül­ se 4 an. Dies ermöglicht es, den Transport des Kohlenstaubes aus dem unter normalen Druck stehenden Aufgabegefäß 1 in den in der Zeichnung nach rechts an den Schneckenförderer anschließenden Druckbereich durchzuführen, ohne daß es zu dem Druckausgleich zwischen den Bereichen unterschiedlichen Druckes kommt. Dies wird noch dadurch begünstigt, daß, wie aus Fig. 1 ersichtlich, durch eine konische Verdickung der Schneckenwelle 6 an deren austrage­ seitigem Ende 13 eine Reduzierung des Förderquerschnittes er­ reicht wird. Dadurch wiederum erfolgt eine Kompression des Kohlen­ staubes in diesem Bereich, die zur Bildung eines gasdichten Koh­ lestopfens führt. Die Kompression wird noch dadurch gesteigert, daß die Ganghöhe des Schneckengewindes 7 im Bereich 13 der Schnecken­ welle 6 deutlich reduziert ist. Alle diese Maßnahmen, einzeln und in unterschiedlichen Kombinationen, gewährleisten einen siche­ ren Transport des Kohlenstaubes aus dem Niederdruckbereich in den Druckbereich.

Zwischen den beiden Flanschen 2 sind Distanzstücke 14 unterschied­ licher Dicke einsetzbar, die beiderseits mit Dichtungen 15 versehen sind. Mit diesen Distanzstücken 14 lassen sich Schneckenrohr 3 und Schneckenwelle 6 mit Schneckengewinde 7 gegeneinander in axialer Richtung veränderlich einstellen, so daß damit durch Verschieben des Bereiches 13 der Schneckenwelle die Kompression variabel wird. Eine Verschiebung der Schneckenwelle 6 ist alternativ möglich durch eine Lageveränderung beim Antrieb 8.

Die Ausführungsform des erfindungsgemäßen Schneckenförderers nach Fig. 2 unterscheidet sich von der gemäß Fig. 1 im wesentlichen da­ durch, daß das Schneckenrohr 20 und das Schneckengewinde 21 sich über die gesamte Länge des Schneckenrohres zum Druckbereich (Aus­ trageende rechts in Fig. 2) hin konisch verjüngen. Damit ist eine stetige Reduzierung des Förderquerschnittes gegeben, die wiederum die angestrebte Kompression des geförderten Kohlenstaubes bewirkt.

Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 2 ist es ferner in einfacher Weise durch axiales Verschieben der Schneckenwelle 22 möglich, die Anlage des Schneckengewindes 21 an der Hülse 23 bzw. einen even­ tuell gewünschten Spalt zwischen diesen beiden zusammenwirkenden Elementen einzustellen. Diese Möglichkeit der Nachstellbarkeit ist besonders dann von Vorteil, wenn durch Verschleißerscheinun­ gen an der Hülse 23 sich ein zu breiter Spalt zwischen Hülse und Schneckengewinde eingestellt hat.

Fig. 3 zeigt das druckseitige Ende einer weiteren Ausführungsform des Schneckenförderers. Hierbei sind lediglich im Bereich dieses Endes das Schneckenrohr 30 und das Schneckengewinde 31 sich konisch verjüngend ausgebildet. Durch axiales Verschieben der Schnecken­ welle 32 läßt sich somit in diesem Bereich Anlage bzw. Abstand von Schneckengewinde 31 und Hülse 33 einstellen.

Bei der Anordnung gemäß Fig. 4 ist mit 40 das Austrageende des Schneckenförderers bezeichnet, das unter dem erhöhten Druck des Vergasungssystems für den geförderten Kohlenstaub steht. Unmittel­ bar hinter dem Austrageende ist ein Absperrorgan 41 angeordnet, das während des Betriebes des Schneckenförderers geöffnet ist und somit den Weitertransport des nunmehr unter dem erhöhten Druck stehenden Kohlenstaubes ermöglicht. Beim Stillstand des Schnecken­ förderers ist das Absperrorgan hingegen geschlossen, um nicht den erhöhten Druck permanent auf den im Schneckenförderer gebildeten Kohlestopfen einwirken zu lassen, der dabei fluidisiert und aufge­ löst werden könnte. Zur Entlastung ist von dem Druckraum im Bereich des Austrageendes 40 ausgehend eine Druckausgleichsleitung 42 mit darin befindlichem geöffneten Absperrorgan 43 vorgesehen. Beim Be­ trieb des Schneckenförderers ist ein solcher Druckausgleich na­ türlich nicht erwünscht, das Absperrorgan 43 ist daher dann ge­ schlossen.

Claims (8)

1. Schneckenförderer für den Transport feinzerteilter fester Stoffe, insbesondere zur Vergasung vorgesehener Brennstoffe, aus einem Raum von Umgebungsdruck in einen unter erhöhtem Druck stehenden Raum, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Schneckenrohr (3, 20, 30) mit einer aus einem flexiblen, abriebfesten Material be­ stehenden austauschbaren Hülse (4, 23, 33) ausgekleidet ist, an der das Schneckengewinde (7, 21, 31) im wesent­ lichen anliegt, daß zumindest im Bereich des Austrage­ endes (40) des Schneckenförderers eine Verengung des Förderquerschnittes vorgesehen ist und daß das Schnecken­ rohr (3, 20, 30) und/oder die Schneckenwelle (6, 22, 32) mit dem Schneckengewinde (7, 21, 31) axial verschieb­ bar sind.

2. Schneckenförderer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß durch konische Ausbildung von Schneckenrohr (20, 30) und Schneckengewinde (21, 31) eine Verengung des Förderquerschnittes zum Austrageende (40) hin über die gesamte Länge des Schneckenförderers oder über einen Teil davon vorgesehen ist.

3. Schneckenförderer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß die Verengung des Förderquerschnittes durch eine konisch ausgebildete Querschnittsvergrößerung der Schneckenwelle (6, 22) zum Austrageende (40) hin über die gesamte Länge des Schneckenförderers oder über einen Teil davon erfolgt.

4. Schneckenförderer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß die Ganghöhe des Schneckengewindes (7) zum Austrageende (40) des Schneckenförderers reduziert ist.

5. Schneckenförderer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß das Schneckenrohr (3, 20, 30) durch eine Flanschverbindung (2) mit dem Aufgabegefäß (1) ver­ bunden ist.

6. Schneckenförderer nach den Ansprüchen 1 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß die axiale Zuordnung von Schnecken­ rohr (3) und Schneckenwelle (6) durch Distanzstücke (14) im Bereich der Flanschverbindung (2) veränderlich ist.

7. Schneckenförderer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß Schneckenwelle (6, 22) und/oder Schneckenrohr (3, 20) mit einem Kühlsystem versehen sind.

8. Schneckenförderer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß die Hülse (4, 23, 33) durch einen eingespann­ ten Bund (5) in axialer Richtung fixiert ist.