EP0357919A1 - Wetting screw and method for cleaning same - Google Patents
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Definitions
- the invention relates to a moistening screw with wing-like paddles which are arranged on at least one shaft which is located in a housing which is provided with an inlet and an outlet for dusty materials, and with nozzles for the addition of water.
- Moisturizing screws which are generally also referred to as so-called paddle screws, are used to put dust-like materials, especially ashes from coal-fired power plants or from waste incineration plants, in an earth-moist state, so that the ashes lose their dust or powder properties, which they have after loading Moisture due to chemical reactions generally does not return.
- the object of the invention is to provide a moistening screw and a method for cleaning it, by which formation of incrustations on the paddle and the shaft is prevented during operation, so that the need for repeated decommissioning of the machine is eliminated.
- the invention provides that the moistening screw is provided with high-pressure nozzles which are arranged one behind the other in the direction of the shaft and with which a proportion of the moistening water under a pressure of more than 20 bar, in particular 30 to 50 bar, to be sprayed onto the back of the paddles.
- the formation of incrustations on the paddles and the shaft can be prevented from the outset, taking advantage of the ash to be added anyway for the moistening, or can be eliminated continuously during operation, so that business interruptions for the purpose of subsequent cleaning of the paddles and the Wave can be avoided.
- Two types of high-pressure nozzles can be used together or alternatively.
- nozzles that emit a fan-shaped jet for a relatively easy removal of deposits has proven to be suitable.
- These nozzles are preferably arranged in such a way that they direct the fan-shaped water jet tangentially to the waves Release surface as well as diagonally or almost tangentially on the back of the paddle, which, in contrast to the front, is more exposed to the risk of build-ups or incrustations.
- the rear side means the side that is at the back in the conveying direction.
- nozzles can be arranged in the same number of paddles, so that each paddle is assigned a nozzle with which the shaft in the region of this paddle is preferably to be kept clean.
- high-pressure nozzles can be provided which emit a sharply focused, aligned jet, preferably tangentially to the shaft and, if appropriate, additionally also to the rear of a paddle or also several paddles.
- these high-pressure nozzles can be mounted so that they can be moved or pivoted, so that through their Swiveling movement creates a larger area of influence.
- the pivotable nozzles can be coupled to one another and pivoted back and forth together at predetermined time intervals in the direction of the shaft axis. Through such a swiveling movement, the sharply focused or concentrated jets act in the same planes as the fan-shaped jets of the aforementioned nozzles.
- the movement of the pivotable nozzles can be delayed with respect to each individual rotation of the shaft, so that the individual jet does not spray the same area of the surface with each rotation of the shaft, but rather less in the course Revolutions of the shaft cleans its entire surface.
- the individual nozzles can be supplied with water one after the other via solenoid valves.
- the moistening screw shown in FIGS. 1 and 2 has a housing 1, in which two axially parallel shafts 2 and 3 are arranged, which are coupled to one another by a gear 4 in such a way that they rotate in opposite directions to one another in accordance with arrows 5 and 6.
- the two shafts 2 and 3 each carry wing-like paddles 7 and 7 ', four of which form a worm gear arranged radially to a shaft and axially at a distance.
- An inlet 8 for the addition of mixed material or ashes is arranged on the upper side of the housing and an outlet 9 at the other end on the underside of the housing.
- the inlet 8 and the outlet 9 have a width which corresponds to the distance between the two shafts 2 and 3 , as can be seen in Figure 2.
- two rows of nozzles 13 and 14 are provided with which a fan-shaped jet 15 is to be emitted.
- This fan-shaped beam 15 is aligned such that it the two waves 2 and 3 on their in Pages on rising sides affected. On the one hand, this achieves the highest effect in terms of cleaning the shaft surface.
- the jet hits the mix in an area where it is relatively high in the container, so that there is no risk of damage to the housing or the housing wall due to the high water pressure.
- the supply of the individual nozzles of the two rows 13 and 14 takes place via manifolds 17 and 18 using solenoid valves 19.
- water is preferably supplied to the nozzles one after the other, that is to say successively during one revolution of the shaft.
- the solenoid valves 19 can be opened in an optimal sequence and time period to be determined for each specific dust material, taking into account that these water components together with the water that is supplied via the nozzle 11, also serves to adequately moisten the ash.
- FIGS. 3 to 5 differs from the one described above essentially by the use of pivotable nozzles 20 which are suitable for the delivery of a sharply bundled, concentrated water jet 22 under high pressure, preferably 30 to 50 bar. It can be seen from FIG. 4 that these water jets 22 are again directed tangentially to the shafts 2 and 3. As a result of the pivoting movement of the nozzles 20, however, fan-shaped jets can again be produced, the fan not forming at the same time, but the water standing in the area of a fan being at a considerably higher pressure than in the embodiment according to FIGS. 1 and 2.
- the nozzles 20 are coupled to one another by a rod 23, which is connected to a motor 24, through which the rod 23 is to be moved back and forth in accordance with the double arrow 25, so that the individual nozzles 20, which are connected to the main line 17 via hoses 26, can rotate about their axis 28, whereby they rotate in a slot 29 in the housing 1 and move around.
- the number of nozzles is smaller than in the embodiment according to FIG. 1, since a nozzle 20 covers a larger area due to its pivotability.
- the pivoting movement of the nozzles 20 does not take place synchronously with the rotation of the shafts 2 and 3, but preferably with a slight delay from one rotation to a further rotation, so that all areas of the shaft surface are cleaned of any deposits in the course of several shaft rotations.
- the individual nozzles 20 can also be supplied with water one after the other via magnetic valves.
- each nozzle is effective in the area of several paddles, it preferably works continuously during several revolutions of a shaft.
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Abstract
Description
Gegenstand der Erfindung bildet eine Anfeuchtschnecke mit flügelartigen Paddeln, die auf mindestens einer Welle angeordnet sind, welche in einem Gehäuse liegt, das mit einem Einlauf und einem Auslauf für staubförmige Materialien versehen ist, sowie mit Düsen für die Zugabe von Wasser.The invention relates to a moistening screw with wing-like paddles which are arranged on at least one shaft which is located in a housing which is provided with an inlet and an outlet for dusty materials, and with nozzles for the addition of water.
Anfeuchtschnecken, die allgemein auch als sogenannte Paddelschnecken bezeichnet werden, finden Anwendung, um staubförmige Materialien, insbesondere Aschen aus Kohlekraftwerken oder aus Müllverbrennungsanlagen in einen erdfeuchten Zustand zu versetzen, so daß die Asche ihre Staub- bzw. Pulvereigenschaft verliert, die sie nach der Be feuchtung infolge chemischer Reaktionen im allgemeinen auch nicht wieder annimmt.Moisturizing screws, which are generally also referred to as so-called paddle screws, are used to put dust-like materials, especially ashes from coal-fired power plants or from waste incineration plants, in an earth-moist state, so that the ashes lose their dust or powder properties, which they have after loading Moisture due to chemical reactions generally does not return.
Die Wirtschaftlichkeit aes Einsatzes derartiger Mischeinrichtungen wird jedoch beeinträchtigt durch einen erheblichen Aufwand für die regelmäßig notwendige Reinigung der Maschinen, die insbesondere notwendig sind, wenn die Aschen oder anderen staubförmigen Materialien sehr kleine Kornfraktionen enthalten, welche mit dem zum Anfeuchten verwendeten Wasser chemisch reagieren. Derartige Aschen führen nämlich zur Ausbildung von Ankrustungen bzw. Ansätzen aus feuchtem Staub auf der Rückseite der einzelnen Paddel wie auch auf der Welle.However, the economic viability of using such mixing devices is impaired by a considerable outlay for the regularly necessary cleaning of the machines, which is particularly necessary if the ashes or other dusty materials contain very small grain fractions which react chemically with the water used for moistening. Such ashes namely lead to the formation of incrustations or deposits of moist dust on the back of the individual paddles as well as on the shaft.
Derartige Ansätze lassen sich bisher nur entfernen durch eine Unterbrechung des Betriebes der Anfeuchtschnecke. Die Notwendigkeit derartiger Betriebsunterbrechungen hat sich in jüngerer Zeit noch vermehrt durch den Anfall von Aschen besonders feiner bzw. kleiner Körnung in Kohlekraftwerken infolge des Einsatzes verbesserter Elektrofilter zum Zwecke des Umweltschutzes sowie durch das Einblasen von Kalk zum Zwecke der Bindung von Schwefel, das zu höheren Anteilen von Kalzium-Schwefelverbindungen wie Kalziumsulfid und Kalziumsulfat in der Asche führt.Such approaches have so far only been able to be removed by interrupting the operation of the moistening screw. The need for such business interruptions has recently increased due to the attack of ashes of particularly fine or small grain in coal-fired power plants due to the use of improved electrostatic filters for the purpose of environmental protection and by blowing in lime for the purpose of binding sulfur, which leads to higher proportions of calcium-sulfur compounds such as calcium sulfide and calcium sulfate in the ash.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Anfeuchtschnecke und ein Verfahren ihrer Reinigung zu schaffen, durch die eine Ausbildung von Ankrustungen an dem Paddel und der Welle während des Betriebes verhindert wird, so daß die Notwendigkeit der wiederholten Außerbetriebsetzung der Maschine entfällt.The object of the invention is to provide a moistening screw and a method for cleaning it, by which formation of incrustations on the paddle and the shaft is prevented during operation, so that the need for repeated decommissioning of the machine is eliminated.
Zur Lösung der Aufgabe sieht die Erfindung vor, daß die Anfeuchtschnecke mit in Wellenrichtung hintereinander liegenden Hochdruckdüsen versehen ist, mit denen ein Anteil des Anfeucht wassers unter einem Druck von mehr als 20 bar, insbesondere 30 bis 50 bar, auf die Rückseite der Paddel zu sprühen ist. Durch diese Anordnung läßt sich die Ausbildung von Ankrustun gen an den Paddeln und der Welle unter Ausnutzung des ohnehin der Asche für die Anfeuchtung beizugebenden Wassers von vornherein verhindern bzw. während des Betriebes fortlaufend beseitigen, so daß Betriebsunterbrechungen zum Zwecke einer nachträglichen Reinigung der Paddel und der Welle vermieden werden.To achieve the object, the invention provides that the moistening screw is provided with high-pressure nozzles which are arranged one behind the other in the direction of the shaft and with which a proportion of the moistening water under a pressure of more than 20 bar, in particular 30 to 50 bar, to be sprayed onto the back of the paddles. With this arrangement, the formation of incrustations on the paddles and the shaft can be prevented from the outset, taking advantage of the ash to be added anyway for the moistening, or can be eliminated continuously during operation, so that business interruptions for the purpose of subsequent cleaning of the paddles and the Wave can be avoided.
Dazu können zwei Arten von Hochdruckdüsen gemeinsam oder alternativ Verwendung finden.Two types of high-pressure nozzles can be used together or alternatively.
Zum einen hat sich die Verwendung von Düsen als geeignet gezeigt, die einen fächerförmigen Strahl abgeben für eine relativ leichte Entfernung von Ansätzen. Diese Düsen sind vorzugsweise feststehend derart angeordnet, daß sie den fächerförmigen Wasserstrahl tangential an die Wellen oberfläche abgeben sowie schräg oder annähernd tangential auf die Rückseite der Paddel, die im Gegensatz zu der Vorderseite stärker der Gefahr der Ausbildung von Ansätzen bzw. Ankrustungen ausgesetzt ist. Dabei ist unter Rückseite diejenige Seite gemeint, die in Förderrichtung hinten liegt.On the one hand, the use of nozzles that emit a fan-shaped jet for a relatively easy removal of deposits has proven to be suitable. These nozzles are preferably arranged in such a way that they direct the fan-shaped water jet tangentially to the waves Release surface as well as diagonally or almost tangentially on the back of the paddle, which, in contrast to the front, is more exposed to the risk of build-ups or incrustations. The rear side means the side that is at the back in the conveying direction.
Diese Düsen können in der gleichen Anzahl der Paddel angeordnet sein, so daß jedem Paddel eine Düse zugeordnet ist, mit der vorzugsweise auch die Welle im Bereich dieses Paddels sauberzuhalten ist.These nozzles can be arranged in the same number of paddles, so that each paddle is assigned a nozzle with which the shaft in the region of this paddle is preferably to be kept clean.
Daneben oder stattdessen können Hochdruckdüsen vorgesehen sein, die einen scharf gebündelten, ausgerichteten Strahl abgeben, und zwar vorzugsweise tangential an die Welle und gegebenenfalls zusätzlich auch die Rückseite eines Paddels oder auch mehrerer Paddel. Diese Hochdruckdüsen können in Ausgestaltung der Erfindung beweglich bzw. schwenkbar gelagert sein, so daß durch ihre Schwenkbewegung ein größerer Einflußbereich geschaffen wird. Dazu können die schwenkbaren Düsen miteinander gekoppelt sein und in vorgegebenen Zeitintervallen gemeinsam in Richtung der Wellenachse hin und her geschwenkt werden. Durch eine solche Schwenkbewegung wirken die scharf gebündelten bzw. konzentrierten Strahlen in gleichen Ebenen wie die fächerförmigen Strahlen feststehender vorgenannter Düsen.In addition or instead, high-pressure nozzles can be provided which emit a sharply focused, aligned jet, preferably tangentially to the shaft and, if appropriate, additionally also to the rear of a paddle or also several paddles. In an embodiment of the invention, these high-pressure nozzles can be mounted so that they can be moved or pivoted, so that through their Swiveling movement creates a larger area of influence. For this purpose, the pivotable nozzles can be coupled to one another and pivoted back and forth together at predetermined time intervals in the direction of the shaft axis. Through such a swiveling movement, the sharply focused or concentrated jets act in the same planes as the fan-shaped jets of the aforementioned nozzles.
Um die gesamte Oberfläche der Welle tangential anzuströmen bzw. abzusprühen, läßt sich die Bewegung der schwenkbaren Düsen gegenüber jeder einzelnen Umdrehung der Welle zeitlich verzögern, so daß der einzelne Strahl bei jeder Umdrehung der Welle nicht den gleichen Bereich der Oberfläche absprüht, sondern im Verlaufe weniger Umdrehungen der Welle deren gesamte Oberfläche reinigt. Auch bei dieser Anordnung lassen sich die einzelnen Düsen in zeitlicher Aufeinanderfolge nacheinander über Magnetventile mit Wasser versorgen.In order to flow or spray onto the entire surface of the shaft tangentially, the movement of the pivotable nozzles can be delayed with respect to each individual rotation of the shaft, so that the individual jet does not spray the same area of the surface with each rotation of the shaft, but rather less in the course Revolutions of the shaft cleans its entire surface. With this arrangement, too, the individual nozzles can be supplied with water one after the other via solenoid valves.
Weitere Merkmale der Erfindung bilden Gegenstand der Ansprüche.Further features of the invention form the subject of the claims.
Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind nachstehend unter Bezugnahme auf eine Zeichnung erläutert. In der Zeichnung zeigen:
- Figur 1: eine Anfeuchtschnecke mit feststehenden Düsen im Längsschnitt;
- Figur 2: die Anordnung von
Figur 1 im Schnitt nach der Linie I - I; - Figur 3: eine Anfeuchtschnecke mit schwenkbaren Düsen im Längsschnitt;
- Figur 4: die Anordnung nach
Figur 3 im Schnitt nach der Linie IV - IV und - Figur 5: eine schwenkbare Düse im vergrößerten Maßstab.
- Figure 1: a moistening screw with fixed nozzles in longitudinal section;
- Figure 2: the arrangement of Figure 1 in section along the line I - I;
- Figure 3: a moistening screw with pivotable nozzles in longitudinal section;
- Figure 4: the arrangement of Figure 3 in section along the line IV - IV and
- Figure 5: a swiveling nozzle on an enlarged scale.
Die in den Figuren 1 und 2 dargestellte Anfeuchtschnecke besitzt ein Gehäuse 1, in dem zwei achsparallel liegende Wellen 2 und 3 angeordnet sind, die durch ein Getriebe 4 miteinander derart gekoppelt sind, daß sie entsprechend den Pfeilen 5 und 6 gegensinnig zueinander rotieren.The moistening screw shown in FIGS. 1 and 2 has a
Die beiden Wellen 2 und 3 tragen jeweils flügelartige Paddel 7 bzw. 7′, von denen jeweils vier radial zu einer Welle und achsial im Abstand angeordnet einen Schneckengang bilden.The two
Auf der Oberseite des Gehäuses ist ein Einlauf 8 für die Zugabe von Mischgut bzw. Asche angeordnet und anderenends an der Unterseite des Gehäuses ein Auslauf 9. Der Einlauf 8 und der Auslauf 9 haben eine Breite, die dem Abstand der beiden Wellen 2 und 3 entspricht, wie der Figur 2 zu entnehmen ist.An
Hinter dem Einlauf 8 sind auf der Oberseite des Gehäuses 1 Düsen 11 für die Zugabe von Wasser angeordnet, mit denen die Asche während ihrer Förderung durch das Gehäuse 1 unter gleichzeitiger Durchmischung anzufeuchten ist. Diese fortlaufende Durchmischung der Asche mit dem beigegebenen Wasser zur Anfeuchtung ergibt sich einerseits durch die vorgesehene Gegenläufigkeit der Wellen 2 und 3 mit ihren Paddeln 7 und 7′, die beim Umlauf miteinander kämmen, so daß das Mischgut entsprechend der gestrichelten Linie in Figur 2 etwa in der Mitte des Gehäuses 1 am höchsten angehoben und am stärksten durchmischt wird.Behind the
Um die Ausbildung von Ankrustungen an den Rückseiten der Paddel 7 bzw. der in Förderrichtung hinten liegenden Seiten der Paddel 7 sowie den Wellen 2 und 3 zu verhindern, sind zwei Reihen von Düsen 13 und 14 vorgesehen, mit denen ein fächerförmiger Strahl 15 abzugeben ist. Dieser fächerförmige Strahl 15 ist derart ausgerichtet, daß er die beiden Wellen 2 und 3 auf ihren im Umlauf ansteigenden Seiten tangiert. Dadurch wird einerseits die höchste Wirkung erreicht im Sinne einer Reinigung der Wellenoberfläche. Andererseits trifft der Strahl auf das Mischgut in einem Bereich, in dem dieses verhältnismäßig hoch im Behälter steht, so daß nicht die Gefahr einer Beschädigung des Gehäuses bzw. der Gehäusewandung durch den hohen Wasserdruck gegeben ist.In order to prevent the formation of incrustations on the rear sides of the
Die Versorgung der einzelnen Düsen der beiden Reihen 13 und 14 erfolgt über Sammelleitungen 17 und 18 unter Ausnutzung von Magnetventilen 19. Dabei wird vorzugsweise den Düsen in Förderrichtung gesehen nacheinander d. h. aufeinanderfolgend während jeweils einer Wellenumdrehung Wasser zugeführt. Die Magnetventile 19 lassen sich dabei in einer für jedes spezifische Staubgut zu ermittelnden optimalen Folge und Zeitdauer öffnen unter Berücksichtigung, daß diese Wasseranteile zusammen mit dem Wasser, das über die Düse 11 zugeführt wird, auch für eine ausreichende Anfeuchtung der Asche dient.The supply of the individual nozzles of the two
Die Ausführung nach den Figuren 3 bis 5 unterscheidet sich von der vorbeschriebenen im wesentlichen durch die Ausnutzung von schwenkbaren Düsen 20, die geeignet sind für die Abgabe eines scharf gebündelten, konzentrierten Wasserstrahles 22 unter hohem Druck wie vorzugsweise 30 bis 50 bar. Der Figur 4 ist zu entnehmen, daß diese Wasserstrahlen 22 wiederum tangential zu den Wellen 2 und 3 gerichtet sind. Infolge der Schwenkbewegung der Düsen 20 können dabei jedoch wiederum fächerförmige Strahlen hervorgerufen werden, wobei sich der Fächer zwar nicht gleichzeitig ausbildet, jedoch das im Bereich eines Fächers stehende Wasser unter einem erheblich höheren Druck steht als bei der Ausführung nach Figur 1 und 2.The embodiment according to FIGS. 3 to 5 differs from the one described above essentially by the use of
Für eine gemeinsame Schwenkbewegung sind die Düsen 20 durch eine Stange 23 miteinander gekoppelt, die mit einem Motor 24 verbunden ist, durch den die Stange 23 entsprechend dem Doppelpfeil 25 hin und her zu bewegen ist, so daß die einzelnen Düsen 20, die über Schläuche 26 mit der Hauptleitung 17 verbunden sind, um ihre Achse 28 drehen können, wobei sie sich in einem Schlitz 29 des Gehäuses 1 hin und her bewegen.For a common pivoting movement, the
Bei dieser Ausführungsform der Erfindung ist die Anzahl der Düsen kleiner als bei der Ausführungsform nach Figur 1, da eine Düse 20 infolge ihrer Schwenkbarkeit einen größeren Bereich erfaßt. Die Schwenkbewegung der Düsen 20 erfolgt nicht synchron mit der Umdrehung der Wellen 2 und 3, sondern vorzugsweise etwas verzögert von einer Umdrehung zu einer weiteren Umdrehung, so daß im Verlaufe mehrerer Wellenumdrehungen alle Bereiche der Wellenoberfläche von eventuellen Ansätzen gesäubert werden. Im übrigen lassen sich auch bei dieser Anordnung die einzelnen Düsen 20 nacheinander über Magnetventile mit Wasser versorgen. Da jedoch jede Düse im Bereich mehrerer Paddel wirksam ist, arbeitet sie vorzugsweise fortlaufend während mehrerer Umdrehungen einer Welle.In this embodiment of the invention, the number of nozzles is smaller than in the embodiment according to FIG. 1, since a
Claims (13)
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