DE102024109130B4 - Device for feeding bulk material into a conveyor line in which the supplied bulk material is conveyed pneumatically - Google Patents
Device for feeding bulk material into a conveyor line in which the supplied bulk material is conveyed pneumaticallyInfo
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung (1) zum Zuführen von Schüttgut (2) in eine Förderleitung (3), in dem das zugeführte Schüttgut (2) pneumatisch gefördert wird, aufweisend eine Förderschnecke (4) zum Transportieren des Schüttgutes (2) aus einem Aufgaberaum (5) an einen Förderschneckenaustrag (6), mit einer hohlen Schneckenwelle (7) zum gleichzeitigen Fördern eines Treibgasstroms durch die hohle Schneckenwelle (7) hindurch an einen stirnseitigen Wellenaustritt (8) für den Treibgasstrom aus der Schneckenwelle (7) heraus, sowie eine an den Förderschneckenaustrag (6) angeschlossene Mischkammer (9), die eine in Förderrichtung (F) sich konisch verjüngende Kammerinnenwand (9a) aufweist mit einem abströmseitigen Kammeraustrag (10) zum Anschließen der Mischkammer (9) an eine Förderleitung (3), in der das durch den Treibgasstrom getragene Schüttgut (2) durch die Förderleitung (3) gefördert wird, und eine in Strömungsrichtung (S) sich an den stirnseitigen Wellenaustritt (8) der Förderschnecke (4) anschließende Austrittsdüse (11) für den Treibgasstrom, die eine konische Außenmantelwand (11a) aufweist, welche konzentrisch zur Kammerinnenwand (9a) der Mischkammer (9) ausgerichtet ist und die eine im Zentrum der Mischkammer (9) angeordnete Austrittsöffnung (11b) aufweist. The invention relates to a device (1) for feeding bulk material (2) into a conveyor line (3), in which the fed bulk material (2) is conveyed pneumatically, comprising a conveyor screw (4) for transporting the bulk material (2) from a feed chamber (5) to a conveyor screw discharge (6), with a hollow screw shaft (7) for simultaneously conveying a propellant gas flow through the hollow screw shaft (7) to a front-side shaft outlet (8) for the propellant gas flow out of the screw shaft (7), and a mixing chamber (9) connected to the conveyor screw discharge (6), which has a conically tapered chamber inner wall (9a) in the conveying direction (F) with a downstream chamber discharge (10) for connecting the mixing chamber (9) to a conveyor line (3), in which the bulk material (2) carried by the propellant gas flow is conveyed through the conveyor line (3), and a in the flow direction (S) an outlet nozzle (11) for the propellant gas flow which adjoins the frontal shaft outlet (8) of the conveyor screw (4), said outlet nozzle having a conical outer shell wall (11a) which is aligned concentrically to the inner chamber wall (9a) of the mixing chamber (9) and which has an outlet opening (11b) arranged in the center of the mixing chamber (9).
Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Zuführen von Schüttgut in eine Förderleitung, in dem das zugeführte Schüttgut pneumatisch gefördert wird, aufweisend eine Förderschnecke zum Transportieren des Schüttgutes aus einem Aufgaberaum an einen Förderschneckenaustrag, mit einer hohlen Schneckenwelle zum gleichzeitigen Fördern eines Treibgasstroms durch die hohle Schneckenwelle hindurch an einen stirnseitigen Wellenaustritt für den Treibgasstrom aus der Schneckenwelle heraus, sowie eine an den Förderschneckenaustrag angeschlossene Mischkammer, die eine in Förderrichtung sich konisch verjüngende Kammerinnenwand aufweist mit einem abströmseitigen Kammeraustrag zum Anschließen der Mischkammer an eine Förderleitung, in der das durch den Treibgasstrom getragene Schüttgut durch die Förderleitung gefördert wird.The invention relates to a device for feeding bulk material into a conveyor line, in which the fed bulk material is conveyed pneumatically, comprising a conveyor screw for transporting the bulk material from a feed space to a conveyor screw discharge, with a hollow screw shaft for simultaneously conveying a propellant gas flow through the hollow screw shaft to a front-side shaft outlet for the propellant gas flow out of the screw shaft, and a mixing chamber connected to the conveyor screw discharge, which has a conically tapered chamber inner wall in the conveying direction with a downstream chamber discharge for connecting the mixing chamber to a conveyor line, in which the bulk material carried by the propellant gas flow is conveyed through the conveyor line.
Die Patentschrift
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Die
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Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung zum Zuführen von Schüttgut in eine Förderleitung, in dem das zugeführte Schüttgut pneumatisch gefördert wird, zu schaffen, mit der Schüttgut besonders effektiv in die pneumatische Förderleitung zugeführt werden kann.The object of the invention is to provide a device for feeding bulk material into a conveying line in which the supplied bulk material is conveyed pneumatically, with which the bulk material can be fed particularly effectively into the pneumatic conveying line.
Die Aufgabe wird gelöst durch eine Vorrichtung zum Zuführen von Schüttgut in eine Förderleitung, in dem das zugeführte Schüttgut pneumatisch gefördert wird, aufweisend:
- - eine Förderschnecke zum Transportieren des Schüttgutes aus einem Aufgaberaum an einen Förderschneckenaustrag, mit einer hohlen Schneckenwelle zum gleichzeitigen Fördern eines Treibgasstroms durch die hohle Schneckenwelle hindurch an einen stirnseitigen Wellenaustritt für den Treibgasstrom aus der Schneckenwelle heraus,
- - eine an den Förderschneckenaustrag angeschlossene Mischkammer, die eine in Förderrichtung sich konisch verjüngende Kammerinnenwand aufweist mit einem abströmseitigen Kammeraustrag zum Anschließen der Mischkammer an eine Förderleitung, in der das durch den Treibgasstrom getragene Schüttgut durch die Förderleitung gefördert wird, sowie
- - eine in Strömungsrichtung sich an den stirnseitigen Wellenaustritt der Förderschnecke anschließende Austrittsdüse für den Treibgasstrom, die eine konische Außenmantelwand aufweist, welche konzentrisch zur Kammerinnenwand der Mischkammer ausgerichtet ist, wobei die Austrittsdüse eine im Zentrum der Mischkammer angeordnete Austrittsöffnung aufweist und die Förderschnecke einen ersten Schneckenabschnitt aufweist, in dem eine Schneckenwendel der Förderschnecke eine in Förderrichtung progressive Steigung aufweist und die Förderschnecke einen in Förderrichtung dem ersten Schneckenabschnitt nachgelagerten zweiten Schneckenabschnitt aufweist, der als Mehrfach-Schneckenwendel ausgebildet ist.
- - a screw conveyor for transporting the bulk material from a feed chamber to a screw conveyor discharge, with a hollow screw shaft for simultaneously conveying a propellant gas flow through the hollow screw shaft to a frontal shaft outlet for the propellant gas flow out of the screw shaft,
- - a mixing chamber connected to the screw conveyor discharge, which has a conically tapered chamber inner wall in the conveying direction with a downstream chamber discharge for connecting the mixing chamber to a conveying line in which the bulk material carried by the propellant gas flow is conveyed through the conveying line, and
- - an outlet nozzle for the propellant gas flow, which adjoins the front-end shaft outlet of the conveyor screw in the flow direction and has a conical outer shell wall which is aligned concentrically to the inner wall of the mixing chamber, wherein the outlet nozzle has an outlet opening arranged in the center of the mixing chamber and the conveyor screw has a first screw section in which a screw flight of the conveyor screw has a pitch which is progressive in the conveying direction and the conveyor screw has a second screw section which is arranged downstream of the first screw section in the conveying direction and which is designed as a multiple screw flight.
Das mittels der erfindungsgemäßen Vorrichtung zu fördernde Schüttgut im Allgemeinen ist je nach Korngröße ein pulvriges, körniges oder stückiges, gegebenenfalls feuchtes oder leicht klebriges Gemenge von Feststoffen, die insoweit in einer schüttfähigen Form vorliegt.The bulk material to be conveyed by means of the device according to the invention is generally depending on the grain size, a powdery, granular or lumpy, possibly moist or slightly sticky mixture of solids, which is in a pourable form.
Um ein solches Schüttgut durch Förderleitungen transportieren zu können, wir im Rahmen einer pneumatischen Förderung dieses Schüttgut in einem Treibgasstrom fluidisiert, um es transportfähig zu machen. Der Treibgasstrom hat dabei die Aufgabe, das Schüttgut einerseits in einem fluidisierten, d.h. dynamisch vom Treibgasstrom getragenen Zustand zu versetzen und andererseits als Träger das fluidisierte Schüttgut durch die Förderleitungen zu transportieren.To transport such bulk material through conveyor lines, the bulk material is fluidized in a propellant gas stream during pneumatic conveying to make it transportable. The propellant gas stream serves the purpose of, on the one hand, fluidizing the bulk material, i.e., dynamically carrying it through the propellant gas stream, and, on the other hand, acting as a carrier to transport the fluidized bulk material through the conveyor lines.
Die Vorrichtung umfasst eine Förderschnecke, welche das in einem Vorrat vorgehaltene Schüttgut mechanisch in die Mischkammer eingibt. Der Aufgaberaum, in dem das Schüttgut als Vorrat vorgehalten ist, kann beispielsweise durch einen Einlauftrichter gebildet werden, der oberhalb der Förderschnecke angeordnet ist, so dass das Schüttgut aus dem Einlauftrichter mittel Schwerkraft an die Förderschnecke einlaufen kann.The device comprises a screw conveyor, which mechanically feeds the bulk material stored in a reservoir into the mixing chamber. The feed chamber, in which the bulk material is stored as a reservoir, can be formed, for example, by an inlet hopper located above the screw conveyor, so that the bulk material can flow from the inlet hopper to the screw conveyor by gravity.
Der Aufgaberaum kann aber auch ein Silo oder eine Zulaufleitung sein, worüber das Schüttgut der Förderschnecke zugeführt werden kann. Die Förderschnecke kann mittels einer Hauptlagerung einseitig gelagert sein, so dass das vordere Ende der Förderschnecke, welches den stirnseitigen Wellenaustritt aufweist, frei auskragt und ungelagert im Bereich des Förderschneckenaustrags axial zentriert positioniert ist.The feed chamber can also be a silo or a feed line through which the bulk material can be fed to the screw conveyor. The screw conveyor can be supported on one side by means of a main bearing, so that the front end of the screw conveyor, which has the frontal shaft outlet, projects freely and is positioned axially centered in the area of the screw conveyor discharge without bearings.
An einem in Förderrichtung vorderem, stirnseitigen Wellenaustritt der Förderschnecke endet der Bereich der mechanischen Zuführung des noch nicht fluidisierten Schüttgutes an dem Förderschneckenaustrag und das Schüttgut tritt dort in die Mischkammer ein. Innerhalb der Mischkammer wird das durch die Förderschnecke in die Mischkammer zugeführte Schüttgut fluidisiert, um es für die Förderung durch die Förderleitung transportfähig zu machen. Das Fluidisieren erfolgt durch ein Einblasen des Treibgasstromes in die Mischkammer.The mechanical feed of the not-yet-fluidized bulk material ends at the front end of the screw conveyor shaft outlet, where the bulk material enters the mixing chamber. Within the mixing chamber, the bulk material fed into the mixing chamber by the screw conveyor is fluidized to make it transportable through the conveyor line. Fluidization is achieved by injecting the propellant gas stream into the mixing chamber.
Der Treibgasstrom wird über die hohle Schneckenwelle der Förderschnecke in die Mischkammer eingeblasen. Die Kammerinnenwand der Mischkammer ist dabei in Förderrichtung konisch verjüngend ausgebildet, so dass der zu fluidisierende Schüttgutstrom und auch der bereits im Treibgasstrom fluidisierte Schüttgutstrom durch einen sich stetig verkleinernden Strömungsquerschnitt hindurchtritt, bis er im Bereich des Kammeraustrags in die Förderleitung eintritt.The propellant gas stream is injected into the mixing chamber via the hollow screw shaft of the conveyor screw. The inner wall of the mixing chamber is tapered in the conveying direction, so that the bulk material stream to be fluidized and the bulk material stream already fluidized in the propellant gas stream pass through a continuously decreasing flow cross-section until it enters the conveying line in the chamber discharge area.
Indem eine in Strömungsrichtung sich an den stirnseitigen Wellenaustritt der Förderschnecke anschließende Austrittsdüse für den Treibgasstrom, die eine konische Außenmantelwand aufweist, welche konzentrisch zur Kammerinnenwand der Mischkammer ausgerichtet ist und die eine im Zentrum der Mischkammer angeordnete Austrittsöffnung aufweist, erfindungsgemäß vorgesehen wird, kann eine Vorrichtung zum Zuführen von Schüttgut in eine Förderleitung geschaffen werden, mit der Schüttgut besonders effektiv in eine pneumatische Förderleitung zugeführt wird.By providing an outlet nozzle for the propellant gas flow, which is connected in the flow direction to the frontal shaft outlet of the conveyor screw, which has a conical outer shell wall which is aligned concentrically to the inner wall of the mixing chamber and which has an outlet opening arranged in the center of the mixing chamber, according to the invention, a device for feeding bulk material into a conveyor line can be created, with which bulk material is fed particularly effectively into a pneumatic conveyor line.
Innerhalb der Mischkammer ist erfindungsgemäß eine Austrittsdüse angeordnet, die eine Austrittsöffnung aufweist, die im Zentrum der Mischkammer liegt. Aufgrund der Anordnung der Austrittsöffnung im Zentrum der Mischkammer wird der Treibgasstrom nicht nur mittig auf der Symmetrieachse der Mischkammer liegend in die Mischkammer eingeführt, sondern durch die zentrale Lage der Austrittsöffnung wird die Mischkammer auch entlang der axialen Erstreckung in zwei in Strömungsrichtung aufeinanderfolgende Mischkammerzonen aufgeteilt. In einer in Strömungsrichtung der Austrittsdüse vorgelagerten ersten Mischkammerzone wird dadurch ein Saug-Ringraum gebildet, aus dem noch nicht fluidisiertes Schüttgut, das aus dem Förderschneckenaustrag austritt, seitlich an der konischen Austrittsdüse vorbeigeleitet wird. Aufgrund des aus der Austrittsöffnung der Austrittsdüse austretenden Treibgasstroms und der konisch sich verjüngenden Kammerinnenwand, insbesondere im Bereich der zweiten Mischkammerzone, die der Austrittsdüse in Förderrichtung nachgelagert ist, tritt ein Venturi-Effekt auf, welcher in der ersten ringförmigen Mischkammerzone einen Unterdruck bewirkt, der das noch nicht fluidisierte Schüttgut in die zweite Mischkammerzone hineinsaugt. Insofern wird durch den aus der Austrittsöffnung der Austrittsdüse austretenden Treibgasstrom das noch nicht fluidisierte Schüttgut von dem Förderschneckenaustrag weggetragen und zum Fluidisieren in die zweite Mischkammerzone gezogen. Dies entlastet zudem einen Staudruck an dem Förderschneckenaustrag, so dass in Folge die Förderschnecke mit vergleichsweise geringerer Leistung gefördertes Schüttgut in die Mischkammer fördern kann.According to the invention, an outlet nozzle is arranged within the mixing chamber, which has an outlet opening located in the center of the mixing chamber. Due to the arrangement of the outlet opening in the center of the mixing chamber, the propellant gas flow is not only introduced into the mixing chamber centrally on the axis of symmetry of the mixing chamber, but the central position of the outlet opening also divides the mixing chamber along its axial extent into two mixing chamber zones that follow one another in the direction of flow. In a first mixing chamber zone located upstream of the outlet nozzle in the direction of flow, a suction annular space is formed, from which bulk material that has not yet been fluidized and emerges from the conveyor screw discharge is guided laterally past the conical outlet nozzle. Due to the propellant gas stream emerging from the outlet opening of the outlet nozzle and the conically tapered inner chamber wall, particularly in the area of the second mixing chamber zone, which is located downstream of the outlet nozzle in the conveying direction, a Venturi effect occurs, which creates a negative pressure in the first annular mixing chamber zone, which sucks the not yet fluidized bulk material into the second mixing chamber zone. In this respect, the propellant gas stream emerging from the outlet opening of the outlet nozzle carries the not yet fluidized bulk material away from the screw conveyor discharge and draws it into the second mixing chamber zone for fluidization. This also relieves any back pressure at the screw conveyor discharge, so that the screw conveyor can subsequently convey the conveyed bulk material into the mixing chamber with comparatively lower performance.
Die Mischkammer kann somit einen in Förderrichtung der Austrittsöffnung der Austrittsdüse vorgelagerten Saug-Ringraum aufweisen, der einerseits von der konischen Kammerinnenwand und andererseits von der konischen Außenmantelwand der Austrittsdüse seitlich begrenzt ist, wobei die Mischkammer einen in Förderrichtung der Austrittsöffnung der Austrittsdüse nachgelagerten, sich konisch zum Kammeraustrag hin stetig verjüngenden Mischraum aufweist, in dem ein axial an der Austrittsdüse vorbeiströmender ringförmiger Schüttgutstrom durch den im Zentrum der Mischkammer eintretenden Treibgasstrom fluidisiert wird.The mixing chamber can thus have a suction annular space located upstream of the outlet opening of the outlet nozzle in the conveying direction, which is laterally delimited on the one hand by the conical chamber inner wall and on the other hand by the conical outer shell wall of the outlet nozzle, wherein the mixing chamber has a mixing space located downstream of the outlet opening of the outlet nozzle in the conveying direction, which conically tapers continuously towards the chamber discharge, in which an annular bulk material flowing axially past the outlet nozzle flow is fluidized by the propellant gas flow entering the center of the mixing chamber.
Die Aufteilung der Mischkammer in eine der Austrittsöffnung der Austrittsdüse vorgelagerte erste Mischkammerzone und eine der Austrittsöffnung der Austrittsdüse nachgelagerte zweite Mischkammerzone kann genau hälftig erfolgen, so dass die jeweiligen axialen Längen der ersten Mischkammerzone und zweiten Mischkammerzone gleich sind.The division of the mixing chamber into a first mixing chamber zone upstream of the outlet opening of the outlet nozzle and a second mixing chamber zone downstream of the outlet opening of the outlet nozzle can be carried out exactly in half, so that the respective axial lengths of the first mixing chamber zone and second mixing chamber zone are the same.
In einer abgewandelten Ausführungsform kann gegebenenfalls die Aufteilung in erste Mischkammerzone und zweite Mischkammerzone in einem anderen Verhältnis erfolgen. Beispielsweise kann die axiale Länge der ersten Mischkammerzone etwas größer gestaltet sein und die axiale Länge der zweiten Mischkammerzone etwas kleiner gestaltet sein. Alternativ kann die axiale Länge der ersten Mischkammerzone etwas kleiner gestaltet sein und die axiale Länge der zweiten Mischkammerzone etwas größer gestaltet sein. In jedem Fall muss jedoch sowohl ein wirksamer Saug-Ringraum in der ersten Mischkammerzone erhalten bleiben und auch ein wirksamer Mischraum, d.h. Fluidisierungsraum in der zweiten Mischkammerzone erhalten bleiben.In a modified embodiment, the division into the first mixing chamber zone and the second mixing chamber zone can optionally be made in a different ratio. For example, the axial length of the first mixing chamber zone can be somewhat larger and the axial length of the second mixing chamber zone somewhat smaller. Alternatively, the axial length of the first mixing chamber zone can be somewhat smaller and the axial length of the second mixing chamber zone somewhat larger. In any case, however, both an effective suction annular space must be maintained in the first mixing chamber zone and an effective mixing space, i.e., fluidization space, must be maintained in the second mixing chamber zone.
Durch den konischen Saug-Ringraum wird das noch nicht bzw. noch nicht vollständig fluidisierte Schüttgut aufgrund der Querschnittsverkleinerung in der Mischkammer zumindest teilweise, insbesondere größtenteils vorbeschleunigt noch ehe es in den Bereich der Austrittsöffnung der Austrittsdüse gelangt.Due to the reduction in cross-section in the mixing chamber, the not yet or not yet fully fluidized bulk material is at least partially, and in particular largely, pre-accelerated by the conical suction annulus before it reaches the area of the outlet opening of the outlet nozzle.
Die konische Außenmantelwand der Austrittsdüse kann als eine gerade Kreiskegelfläche ausgebildet sein. Der Kegelwinkel der konische Außenmantelwand der Austrittsdüse kann insbesondere 10 Grad betragen.The conical outer shell wall of the outlet nozzle can be designed as a straight circular conical surface. The conical angle of the conical outer shell wall of the outlet nozzle can, in particular, be 10 degrees.
Die konische Kammerinnenwand kann sich koaxial in einem konstanten Abstand um die konische Außenmantelwand der Austrittsdüse legen. Demgemäß kann die konische Kammerinnenwand ebenfalls als eine gerade Kreiskegelfläche ausgebildet sein. Der Kegelwinkel der konischen Kammerinnenwand kann insbesondere ebenfalls 10 Grad betragen. Dadurch wird ein Saug-Ringraum geschaffen, der parallel zueinander verlaufende seitliche Begrenzungswände aufweist. Die konische Kammerinnenwand kann gegebenenfalls als eine schiefe Kreiskegelfläche ausgebildet sein. Dies kann beispielsweise zweckmäßig sein, wenn in einer im Folgenden noch näher beschriebenen Variante die Kammerinnenwand in einem unteren Bodenbereich horizontal verlaufen soll.The conical inner chamber wall can be arranged coaxially at a constant distance around the conical outer shell wall of the outlet nozzle. Accordingly, the conical inner chamber wall can also be designed as a straight circular conical surface. The conical angle of the conical inner chamber wall can, in particular, also be 10 degrees. This creates a suction annular space having parallel lateral boundary walls. The conical inner chamber wall can, if appropriate, be designed as an inclined circular conical surface. This can be useful, for example, if, in a variant described in more detail below, the inner chamber wall is to run horizontally in a lower floor area.
Die erfindungsgemäße Ausbildung, bei der die Vorrichtung eine in Strömungsrichtung sich an den stirnseitigen Wellenaustritt der Förderschnecke anschließende Austrittsdüse für den Treibgasstrom aufweist, die eine konische Außenmantelwand aufweist, welche konzentrisch zur konischen Kammerinnenwand der Mischkammer ausgerichtet ist und die eine im Zentrum der Mischkammer angeordnete Austrittsöffnung aufweist, ist insbesondere auch beim Anfahren der Förderschnecke zu Beginn eines Förderbetriebs vorteilhaft und auch beim Leerfahren der Förderschnecke zur Beendigung eines Förderbetriebs vorteilhaft. Speziell beim Leerfahren der Förderschnecke können auch bei langsamer drehender Förderschnecke oder sogar bei bereits stehender Förderschnecke Reste an Schüttgut aufgrund der Venturi-Strömung aus der Mischkammer ausgetragen werden, solange die Treibgasströmung aufrechterhalten wird.The inventive design, in which the device has an outlet nozzle for the propellant gas flow, which adjoins the frontal shaft outlet of the screw conveyor in the flow direction, which outlet nozzle has a conical outer shell wall aligned concentrically with the conical inner chamber wall of the mixing chamber and which has an outlet opening arranged in the center of the mixing chamber, is particularly advantageous when starting up the screw conveyor at the beginning of a conveying operation and also when emptying the screw conveyor at the end of a conveying operation. Especially when emptying the screw conveyor, even when the screw conveyor is rotating slowly or even when the screw conveyor has already stopped, residual bulk material can be discharged from the mixing chamber due to the Venturi flow, as long as the propellant gas flow is maintained.
Die Austrittsdüse ist vorzugsweise mit der Förderschnecke verbunden. Insofern kann die Austrittsdüse mit ihrem Strömungseingang unmittelbar an den stirnseitigen Wellenaustritt der Schneckenwelle der Förderschnecke angeschlossen sein. Wenn die Austrittsdüse mit der Förderschnecke verbunden ist, dreht sich die Austrittsdüse zusammen mit der Schneckenwelle, wenn die Förderschnecke zur Förderung des Schüttgutes drehend angetrieben wird.The outlet nozzle is preferably connected to the screw conveyor. In this respect, the outlet nozzle can be connected with its flow inlet directly to the frontal outlet of the screw conveyor's screw shaft. If the outlet nozzle is connected to the screw conveyor, the outlet nozzle rotates along with the screw shaft when the screw conveyor is driven to convey the bulk material.
Gegebenenfalls kann in einer abgewandelten Ausführung die Austrittsdüse einen Teil der Mischkammer bilden, wobei der stirnseitige Wellenaustritt der rotierenden Schneckenwelle beispielsweise über eine Schleifringdichtung an den Strömungseingang der feststehenden Austrittsdüse gasdicht angekoppelt sein kann.If necessary, in a modified embodiment, the outlet nozzle can form part of the mixing chamber, whereby the frontal shaft outlet of the rotating screw shaft can be coupled in a gas-tight manner to the flow inlet of the fixed outlet nozzle, for example via a slip ring seal.
Die Austrittsdüse kann insbesondere als Anbauteil an die Schneckenwelle der Förderschnecke wenigstens einen sich von der Außenmantelwand der Austrittsdüse ausgehend in Richtung der Kammerinnenwand erstreckenden Räumflügel aufweisen.The outlet nozzle can, in particular as an attachment to the screw shaft of the conveyor screw, have at least one clearing blade extending from the outer casing wall of the outlet nozzle in the direction of the chamber inner wall.
Zur Unterstützung des Freiräumens insbesondere der ersten Mischkammerzone, d.h. des Saug-Ringraums kann die Austrittsdüse wenigstens einen Räumflügel aufweisen. Der Räumflügel kann sich demgemäß rotierend durch den Saug-Ringraum bewegen, wenn die Förderschnecke drehangetrieben ist. Der Räumflügel ist derart angestellt, dass bei förderndem Drehen der Förderschnecke eine in Förderrichtung des Schüttgutes gerichtete Räumwirkung eintritt.To assist in clearing the first mixing chamber zone, i.e., the suction annulus, in particular, the outlet nozzle can have at least one clearing blade. The clearing blade can thus rotate through the suction annulus if the screw conveyor is rotationally driven. The clearing blade is positioned such that, when the screw conveyor rotates, a clearing effect is directed in the conveying direction of the bulk material.
Die Austrittsdüse kann an der Schneckenwelle der Förderschnecke lösbar befestigt sein.The outlet nozzle can be removably attached to the screw shaft of the conveyor screw.
Durch eine lösbare Befestigung der Austrittsdüse an der Schneckenwelle kann die Austrittsdüse auf einfache Weise ausgetauscht werden. So kann beispielsweise eine Austrittsdüse an der Schneckenwelle befestigt werden, die aus einer Reihe von mehreren unterschiedlich gestalteten Austrittsdüsen ausgewählt sein kann. So können beispielsweise verschiedene Austrittsdüsen gestaltet werden, die sich beispielsweise durch ihre Düsenlängen, durch ihre Kegelwinkel und/oder durch die Querschnittsgrößen und/oder Querschnittsgestalten der Austrittsöffnungen unterscheiden.By detachably attaching the outlet nozzle to the screw shaft, the outlet nozzle can can be easily replaced. For example, an outlet nozzle can be attached to the screw shaft, which can be selected from a range of several differently designed outlet nozzles. For example, various outlet nozzles can be designed that differ, for example, in their nozzle lengths, their cone angles, and/or the cross-sectional sizes and/or cross-sectional shapes of the outlet openings.
Die Mischkammer kann im Bereich einer unteren Kammerwandhälfte der Mischkammer wenigstens eine Eintrittsöffnung für einen zusätzlichen Fluidisierungs-Gasstrom aufweisen.The mixing chamber may have at least one inlet opening for an additional fluidizing gas flow in the region of a lower chamber wall half of the mixing chamber.
Trotz eines zentral über die Austrittsdüse in die Mischkammer eingeführten Treibgasstromes zur Fluidisierung des Schüttgutes kann sich gegebenenfalls im Bodenbereich der Mischkammer Schüttgut absetzten. Um dies zu verhindern kann im Bereich einer unteren Kammerwandhälfte der Mischkammer wenigstens eine Eintrittsöffnung vorgesehen sein, über die ein zusätzlicher Fluidisierungs-Gasstrom in die Mischkammer zugeführt werden kann.Despite a propellant gas stream introduced centrally into the mixing chamber via the outlet nozzle to fluidize the bulk material, bulk material may settle in the bottom area of the mixing chamber. To prevent this, at least one inlet opening can be provided in the area of a lower chamber wall half of the mixing chamber, through which an additional fluidizing gas stream can be fed into the mixing chamber.
Die wenigstens eine Eintrittsöffnung kann sich vorzugsweise im Bereich der tiefsten Stelle der Mischkammer erstrecken bzw. zumindest dort positioniert sein.The at least one inlet opening may preferably extend in the region of the lowest point of the mixing chamber or at least be positioned there.
Gegebenenfalls kann die Mischkammer derart aus ihrer waagerechten Lage der Symmetrieachse der konischen Mischkammer umorientiert angeordnet werden, so dass die Kammerinnenwand der konischen Mischkammer in ihrem unteren Bodenbereich horizontal verläuft. Dies hat den Vorteil, dass Schüttgut, welches eine Tendenz aufweist, sich eventuell oberhalb der Eintrittsöffnung abzusetzen, durch den Fluidisierungs-Gasstrom in Strömungsrichtung nicht entgegen der Schwerkraft nach oben gefördert werden muss, sondern im Bodenbereich der Kammerinnenwand in einer horizontalen Richtung in Strömungsrichtung wegtransportiert werden kann.If necessary, the mixing chamber can be reoriented from its horizontal position along the axis of symmetry of the conical mixing chamber so that the inner wall of the conical mixing chamber runs horizontally in its lower floor area. This has the advantage that bulk material that may tend to settle above the inlet opening does not have to be conveyed upwards against gravity by the fluidizing gas flow, but can be transported away in a horizontal direction in the floor area of the inner wall of the chamber in the direction of flow.
In einer speziellen Ausführungsform kann die wenigstens eine Eintrittsöffnung an einem separaten Zwischenflansch gebildet werden, der zwischen einem ersten Flansch des Förderschneckenaustrags und einem zweiten Flansch des Kammereintrags eingefügt ist. Außerdem kann der Eintrittsöffnung ein Zulauf in Art einer sichelförmigen Verteilkammer zugeordnet sein. Der sichelförmige Zulauf kann sich insbesondere über einen Winkel von bis zu 180 Grad oder weniger erstrecken. Der sichelförmige Zulauf kann in einem mittleren Abschnitt einen größere Kammerbreite aufweisen als an seinen beiden Randbereichen. Die Eintrittsöffnung ist vorzugsweise als ein kreisringförmiger Spalt ausgebildet, der in einer besonders zweckmäßigen Ausführung durch eine Durchmessererweiterung einer rohrförmigen Mischkammer im Bereich des Kammereintrags gebildet werden kann, die in diesem Bereich mit dem Rand des Förderschneckenaustrags nicht fluchtet, sondern eine Lücke lässt.In a specific embodiment, the at least one inlet opening can be formed on a separate intermediate flange that is inserted between a first flange of the conveyor screw discharge and a second flange of the chamber inlet. In addition, an inlet in the manner of a crescent-shaped distribution chamber can be assigned to the inlet opening. The crescent-shaped inlet can extend, in particular, over an angle of up to 180 degrees or less. The crescent-shaped inlet can have a larger chamber width in a central section than at its two edge regions. The inlet opening is preferably designed as an annular gap, which, in a particularly expedient embodiment, can be formed by an enlarged diameter of a tubular mixing chamber in the region of the chamber inlet, which in this region is not aligned with the edge of the conveyor screw discharge, but leaves a gap.
Der sichelförmige Zulauf erweitert einen Zulaufquerschnitt einer Bypass-Nebenleitung über die ein zusätzlicher Fluidisierungs-Gasstrom zugeführt wird an einer diskreten Stelle Zwischenflansch hin zu der teilkreisringförmigen Eintrittsöffnung, die sich bis zu 180 Grad um einen Umfang erstrecken kann. An eine Zulauföffnung am Zwischenflansch kann die Bypass-Nebenleitung angeschlossen sein. Über die Zulauföffnung kann außerdem, beispielsweise nach einer Reinigung der Mischkammer, ein verbliebener Rest an Reinigungsflüssigkeit an tiefster Stelle der Mischkammer abgelassen werden, beispielsweise über eine in der Bypass-Nebenleitung angeordnete Armatur, wie beispielsweise einen Kugelhahn. So ist eine zumindest weitgehende Restentleerung möglich.The crescent-shaped inlet expands the inlet cross-section of a bypass branch line, through which an additional fluidizing gas stream is supplied, at a discrete point on the intermediate flange toward the partially circular inlet opening, which can extend up to 180 degrees around a circumference. The bypass branch line can be connected to an inlet opening on the intermediate flange. Furthermore, any remaining cleaning fluid at the lowest point of the mixing chamber can be drained via the inlet opening, for example, after cleaning the mixing chamber, via a valve arranged in the bypass branch line, such as a ball valve. This allows for at least extensive residual drainage.
Die Schneckenwelle der Förderschnecke kann an einem dem stirnseitigen Wellenaustritt gegenüberlegendem Ende der Schneckenwelle für das Zuführen des Treibgasstroms eine Anschlussöffnung aufweisen, an die ein Treibgasstrom-Förderpumpe über eine Treibgas-Hauptzuleitung angeschlossen ist, wobei von der Treibgas-Hauptzuleitung eine Bypass-Nebenleitung abzweigt, welche an die wenigstens eine Eintrittsöffnung der Mischkammer angeschlossen ist, um aus dem Hauptluftstrom des Treibgases einen Teilluftstrom abzuzweigen, der den zusätzlichen Fluidisierungs-Gasstrom bildet.The screw shaft of the conveyor screw can have a connection opening for supplying the propellant gas flow at an end of the screw shaft opposite the frontal shaft outlet, to which connection opening a propellant gas flow feed pump is connected via a propellant gas main supply line, wherein a bypass secondary line branches off from the propellant gas main supply line, which is connected to the at least one inlet opening of the mixing chamber in order to branch off a partial air flow from the main air flow of the propellant gas, which forms the additional fluidizing gas flow.
Die Treibgas-Hauptzuleitung verbindet die Treibgasstrom-Förderpumpe mit dem Kanal, der durch die hohle Schneckenwelle gebildet wird. Dazu kann ein feststehende Anschlussstutzen, an den die Treibgas-Hauptzuleitung angeschlossen ist, mittels einer abgedichteten Drehdurchführung an die rotierende hohle Schneckenwelle angeschlossen sein.The main propellant gas supply line connects the propellant gas flow pump to the channel formed by the hollow screw shaft. For this purpose, a fixed connection piece, to which the main propellant gas supply line is connected, can be connected to the rotating hollow screw shaft via a sealed rotary union.
Über die Bypass-Nebenleitung wird ein Teilluftstrom des Treibgasstromes als Fluidisierungs-Gasstrom abgezweigt und der wenigstens einen Eintrittsöffnung, insbesondere dem sichelförmigen Spalt zugeführt.A partial air flow of the propellant gas flow is branched off as a fluidizing gas flow via the bypass branch line and fed to at least one inlet opening, in particular the crescent-shaped gap.
Die Treibgasstrom-Förderpumpe kann beispielsweise eine Drehkolbenpumpe sein.The LPG flow pump can, for example, be a rotary lobe pump.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann eine Steuervorrichtung aufweisen, die ausgebildet und eingereicht ist, die Drehzahl der Förderschnecke in Abhängigkeit eines Druckes des Treibgasstroms, insbesondere des Druckes des Treibgasstroms in der Treibgas-Hauptzuleitung zu steuern und/oder zu regeln.The device according to the invention can comprise a control device which is designed and arranged to control the speed of the conveyor screw as a function of a pressure of the propellant gas flow, in particular to control and/or regulate the pressure of the propellant gas flow in the main propellant gas supply line.
An die Treibgas-Hauptzuleitung kann dazu ein Drucksensor angeschlossen sein. Der Drucksensor kann ausgebildet sein ein elektrisches Signal bereitzustellen, das eine Information über den momentan in der Treibgas-Hauptzuleitung herrschenden Druckes liefert. Dieses elektrische Signal kann von der Steuervorrichtung ausgewertet werden und in Abhängigkeit des ausgewerteten Signals kann die Steuervorrichtung ein Steuersignal bereitstellen und an den Motor senden, dessen Motorwelle an die Förderschnecke angekoppelt ist. Der Motor ist vorzugsweise ein elektrischer Motor, insbesondere ein Drehstrommotor, der über einen Frequenzumrichter in seiner Drehzahl geregelt werden kann. Das von den Steuervorrichtung bereitgestellte Steuersignal kann insoweit den Frequenzumrichter ansteuern.For this purpose, a pressure sensor can be connected to the main propellant gas supply line. The pressure sensor can be designed to provide an electrical signal that provides information about the pressure currently prevailing in the main propellant gas supply line. This electrical signal can be evaluated by the control device, and depending on the evaluated signal, the control device can provide a control signal and send it to the motor, whose motor shaft is coupled to the conveyor screw. The motor is preferably an electric motor, in particular a three-phase motor, whose speed can be controlled via a frequency converter. The control signal provided by the control device can thus control the frequency converter.
Die Drehzahl der Förderschnecke und folglich die Fördermenge an Schüttgut in die Mischkammer kann somit an den Druck des Treibgases angepasst werden. Das Treibgas kann insbesondere Druckluft sein.The speed of the screw conveyor, and consequently the flow rate of bulk material into the mixing chamber, can thus be adjusted to the pressure of the propellant gas. The propellant gas can, in particular, be compressed air.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann eine in der Austrittsdüse oder in der hohlen Schneckenwelle axial verstellbar gelagerte Düsennadel aufweisen, welche mit einer in der Austrittsdüse oder in der hohlen Schneckenwelle angeordneten Blende zusammenwirkt, um mittels einer durch das axiale Verstellen der Düsennadel erfolgende Querschnittsänderung des freien Strömungsquerschnitts zwischen der Blende und der Düsennadel die Austrittsgeschwindigkeit an der Austrittsöffnung der Austrittsdüse oder am stirnseitigen Wellenaustritt einzustellen.The device according to the invention can have a nozzle needle which is mounted in the outlet nozzle or in the hollow screw shaft in an axially adjustable manner and which cooperates with an orifice plate arranged in the outlet nozzle or in the hollow screw shaft in order to adjust the outlet speed at the outlet opening of the outlet nozzle or at the frontal shaft outlet by means of a cross-sectional change in the free flow cross-section between the orifice plate and the nozzle needle which occurs as a result of the axial adjustment of the nozzle needle.
Dabei kann die Düsennadel mit einer Schubstange verbunden sein, die axial durch den Kanal der hohlen Schneckenwelle der Förderschnecke geführt ist. Außerhalb der hohlen Schneckenwelle kann die herausgeführte Schubstange an einen Linearantrieb angeschlossen sein, der ausgebildet ist zum automatischen linearen Verstellen der Schubstange, um durch ein Verstellen der Schubstange die Düsennadel zu bewegen.The nozzle needle can be connected to a push rod that extends axially through the channel of the hollow screw shaft of the conveyor screw. Outside the hollow screw shaft, the push rod can be connected to a linear drive designed for automatic linear adjustment of the push rod, thereby moving the nozzle needle.
Die Förderschnecke weist einen ersten Schneckenabschnitt auf, in dem eine Schneckenwendel der Förderschnecke eine in Förderrichtung progressive Steigung aufweist und die Förderschnecke weist einen in Förderrichtung dem ersten Schneckenabschnitt nachgelagerten zweiten Schneckenabschnitt auf, der als Mehrfach-Schneckenwendel ausgebildet ist.The conveyor screw has a first screw section in which a screw helix of the conveyor screw has a progressive pitch in the conveying direction and the conveyor screw has a second screw section downstream of the first screw section in the conveying direction, which second screw section is designed as a multiple screw helix.
Zur Bildung der Mehrfach-Schneckenwendel können in dem Förderraum, der durch die Seitenwände der ersten Schneckenwendel begrenzt werden beispielsweise drei in gleichmäßigen axialen Abständen voneinander beabstandete Zusatz-Schneckenwendeln angeordnet sein. Durch die beispielsweise drei Zusatz-Schneckenwendeln wird der ursprüngliche Förderraum in vier gleichgroße Teil-Förderräume unterteilt. Die Zusatz-Schneckenwendeln können unterschiedliche Windungszahlen aufweisen. So kann sich eine Zusatz-Schneckenwendel beispielsweise lediglich über 3/4 einer vollständigen Umdrehung erstrecken und eine andere Zusatz-Schneckenwendel beispielsweise lediglich über 1/2 einer vollständigen Umdrehung erstrecken. Die Zusatz-Schneckenwendeln können jeweils eine sich kontinuierlich verändernde radiale Wendelbreite aufweisen. So kann die jeweilige radiale Wendelbreite der Zusatz-Schneckenwendeln entgegen der Drehrichtung der Schneckenwelle ansteigend ausgebildet sein.To form the multiple screw flights, for example, three additional screw flights spaced at equal axial intervals from one another can be arranged in the conveying chamber defined by the side walls of the first screw flight. The three additional screw flights, for example, divide the original conveying chamber into four equally sized partial conveying chambers. The additional screw flights can have different numbers of turns. For example, one additional screw flight can only extend over 3/4 of a complete revolution and another additional screw flight can only extend over 1/2 of a complete revolution. The additional screw flights can each have a continuously changing radial flight width. For example, the respective radial flight width of the additional screw flights can be designed to increase counter to the direction of rotation of the worm shaft.
In einem Übergangsbereich zwischen dem Förderschneckenaustrag und einem Kammereintrag der Mischkammer kann eine das Zurückströmen des Schüttguts in den Förderraum der Förderschnecke verhindernde Membranklappe angeordnet sein.In a transition area between the screw conveyor discharge and a chamber inlet of the mixing chamber, a membrane flap can be arranged to prevent the bulk material from flowing back into the conveying chamber of the screw conveyor.
Die Membranklappe kann ein oder mehrere Membranlippen aufweisen. Jede Membranlippe kann die Gestalt eines Kreisringsektors aufweisen. Die Membranlippen können aus einem Polyester-Urethan-Kautschuk (Kurzbezeichnung AU nach ISO 1629) hergestellt sein.The diaphragm valve may have one or more diaphragm lips. Each diaphragm lip may have the shape of a circular ring sector. The diaphragm lips may be made of polyester urethane rubber (abbreviation AU according to ISO 1629).
Die Membranklappe kann im Übergangsbereich zwischen dem Förderschneckenaustrag und dem Kammereintrag der Mischkammer angeordnet sein und sich in der ersten ringförmigen Mischkammerzone, d.h. im Saug-Ringraum der Mischkammer erstrecken. Vorzugsweise kann sich die Membranklappe lediglich im Bereich einer oberen Kammerwandhälfte der Mischkammer erstrecken, wobei im Bereich einer unteren Kammerwandhälfte der Mischkammer keine Membranlippen vorhanden sind. Die Membranklappe kann sich insbesondere über einen Winkel von 180 Grad erstrecken. Folglich können sich der obere Abschnitt, der die Membranklappe umfasst und der untere Abschnitt, der gegebenenfalls eine Eintrittsöffnung, insbesondere in Form eines sichelförmigen Spaltes für einen zusätzlicher Fluidisierungs-Gasstrom umfasst, zu einem geschlossenen Kreisumfang ergänzen.The diaphragm flap can be arranged in the transition region between the conveyor screw discharge and the chamber inlet of the mixing chamber and extend into the first annular mixing chamber zone, i.e., in the suction annulus of the mixing chamber. Preferably, the diaphragm flap can extend only in the region of an upper chamber wall half of the mixing chamber, with no diaphragm lips being present in the region of a lower chamber wall half of the mixing chamber. The diaphragm flap can, in particular, extend over an angle of 180 degrees. Consequently, the upper section, which comprises the diaphragm flap, and the lower section, which optionally comprises an inlet opening, in particular in the form of a crescent-shaped gap for an additional fluidizing gas flow, can complement each other to form a closed circular circumference.
Konkrete Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der nachfolgenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren näher erläutert. Konkrete Merkmale dieser exemplarischen Ausführungsbeispiele können unabhängig davon, in welchem konkreten Zusammenhang sie erwähnt sind, gegebenenfalls auch einzeln oder in weiteren Kombinationen betrachtet, allgemeine Merkmale der Erfindung darstellen.Specific embodiments of the invention are explained in more detail in the following description with reference to the accompanying figures. Specific features of these exemplary embodiments can be used independently of the specific context in which they are mentioned. are, optionally also considered individually or in further combinations, general features of the invention.
Es zeigen:
-
1 eine Schnittdarstellung von der Seite einer beispielhaften Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung, -
2 eine Teilschnittdarstellung der beispielhaften Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung gemäß1 im Bereich der Mischkammer mit einer Austrittsdüse, -
3 eine Seitenansicht auf eine Förderschnecke der erfindungsgemäßen Vorrichtung gemäß1 mit einer lösbar an der Schneckenwelle befestigten Austrittsdüse und zwei separate Austrittsdüsen, die unterschiedlich gestaltet sind, -
4 eine Teilschnittdarstellung der beispielhaften Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung gemäß1 im Bereich des Antriebs der Förderschnecke mit einer Förderschneckenlagerung, einer Treibgasstrom-Förderpumpe und einer an eine Treibgas-Hauptzuleitung angeschlossene Bypass-Nebenleitung, -
5 eine schematische Darstellung einer weiteren Ausführungsform einer Förderschnecke, bei der die Austrittsdüse bzw. die Schneckenwelle mit einer axial verstellbaren Düsennadel versehen ist, und -
6 eine Schnittansicht auf eine Membranklappe, die im Übergangsbereich zwischen dem Förderschneckenaustrag und dem Kammereintrag der Mischkammer eingesetzt ist zusammen mit einer Eintrittsöffnung in Art eines sichelförmigen Spaltes.
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1 a sectional view from the side of an exemplary embodiment of a device according to the invention, -
2 a partial sectional view of the exemplary embodiment of a device according to the invention according to1 in the area of the mixing chamber with an outlet nozzle, -
3 a side view of a conveyor screw of the device according to the invention according to1 with an outlet nozzle detachably attached to the screw shaft and two separate outlet nozzles that are designed differently, -
4 a partial sectional view of the exemplary embodiment of a device according to the invention according to1 in the area of the screw conveyor drive with a screw conveyor bearing, a propellant gas flow feed pump and a bypass line connected to a propellant gas main supply line, -
5 a schematic representation of a further embodiment of a conveyor screw in which the outlet nozzle or the screw shaft is provided with an axially adjustable nozzle needle, and -
6 a sectional view of a membrane flap which is inserted in the transition area between the conveyor screw discharge and the chamber inlet of the mixing chamber together with an inlet opening in the form of a sickle-shaped gap.
In der
Die Vorrichtung 1 weist eine Förderschnecke 4 auf, zum Transportieren des Schüttgutes aus einem Aufgaberaum 5 an einen Förderschneckenaustrag 6, mit einer hohlen Schneckenwelle 7 zum gleichzeitigen Fördern eines Treibgasstroms durch die hohle Schneckenwelle 7 hindurch an einen stirnseitigen Wellenaustritt 8 für den Treibgasstrom aus der Schneckenwelle 7 heraus.The device 1 has a conveyor screw 4 for transporting the bulk material from a feed chamber 5 to a conveyor screw discharge 6, with a hollow screw shaft 7 for simultaneously conveying a propellant gas flow through the hollow screw shaft 7 to a front-side shaft outlet 8 for the propellant gas flow out of the screw shaft 7.
Die Vorrichtung 1 weist außerdem eine an den Förderschneckenaustrag 6 angeschlossene Mischkammer 9 auf, die eine in Förderrichtung F sich konisch verjüngende Kammerinnenwand 9a aufweist mit einem abströmseitigen Kammeraustrag 10 zum Anschließen der Mischkammer 9 an eine Förderleitung 3, in der das durch den Treibgasstrom getragene Schüttgut 2 durch die Förderleitung 3 gefördert wird.The device 1 also has a mixing chamber 9 connected to the conveyor screw discharge 6, which has a conically tapered chamber inner wall 9a in the conveying direction F with a downstream chamber discharge 10 for connecting the mixing chamber 9 to a conveying line 3, in which the bulk material 2 carried by the propellant gas flow is conveyed through the conveying line 3.
Die Vorrichtung 1 ist gekennzeichnet durch eine in Strömungsrichtung S sich an den stirnseitigen Wellenaustritt 8 der Förderschnecke 4 anschließende Austrittsdüse 11 für den Treibgasstrom, die eine konische Außenmantelwand 11a aufweist, welche konzentrisch zur Kammerinnenwand 9a der Mischkammer 9 ausgerichtet ist und die eine im Zentrum der Mischkammer 9 angeordnete Austrittsöffnung 11b aufweist. Der Förderschneckenaustrag 6, die Austrittsdüse 11 und die Mischkammer 9 sind in
Innerhalb der Mischkammer 9 ist die Austrittsdüse 11 angeordnet, die eine Austrittsöffnung 11b aufweist, die im Zentrum der Mischkammer 9 liegt. Aufgrund der Anordnung der Austrittsöffnung 11b im Zentrum der Mischkammer 9 wird der Treibgasstrom nicht nur mittig auf der Symmetrieachse der Mischkammer 9 liegend in die Mischkammer 9 eingeführt, sondern durch die zentrale Lage der Austrittsöffnung 11b wird die Mischkammer 9 auch entlang der axialen Erstreckung in zwei in Strömungsrichtung aufeinanderfolgende Mischkammerzonen 9.1 und 9.2 aufgeteilt. In einer in Strömungsrichtung S der Austrittsdüse 11 vorgelagerten ersten Mischkammerzone 9.1 wird dadurch ein Saug-Ringraum 12 gebildet, aus dem noch nicht fluidisiertes Schüttgut 2, das aus dem Förderschneckenaustrag 6 austritt, seitlich an der konischen Austrittsdüse 11 vorbeigeleitet wird. Aufgrund des aus der Austrittsöffnung 11b der Austrittsdüse 11 austretenden Treibgasstroms und der konisch sich verjüngenden Kammerinnenwand 9a, insbesondere im Bereich der zweiten Mischkammerzone 9.2, die der Austrittsdüse 11 in Förderrichtung F nachgelagert ist, tritt ein Venturi-Effekt auf, welcher in der ersten ringförmigen Mischkammerzone 9.1 einen Unterdruck bewirkt, der das noch nicht fluidisierte Schüttgut 2 in die zweite Mischkammerzone 9.2 hineinsaugt. Insofern wird durch den aus der Austrittsöffnung 11b der Austrittsdüse 11 austretenden Treibgasstrom das noch nicht fluidisierte Schüttgut 2 von dem Förderschneckenaustrag 6 weggetragen und zum Fluidisieren in die zweite Mischkammerzone 9.2 gezogen. Dies entlastet zudem einen Staudruck an dem Förderschneckenaustrag 6, so dass in Folge die Förderschnecke 4 mit vergleichsweise geringerer Leistung gefördertes Schüttgut 2 in die Mischkammer 9 fördern kann.Arranged within the mixing chamber 9 is the outlet nozzle 11, which has an outlet opening 11b located in the center of the mixing chamber 9. Due to the arrangement of the outlet opening 11b in the center of the mixing chamber 9, the propellant gas flow is not only introduced into the mixing chamber 9 centrally on the axis of symmetry of the mixing chamber 9, but the central position of the outlet opening 11b also divides the mixing chamber 9 along its axial extent into two mixing chamber zones 9.1 and 9.2, which follow one another in the direction of flow. In a first mixing chamber zone 9.1, which is located upstream of the outlet nozzle 11 in the flow direction S, a suction annular space 12 is formed, from which bulk material 2 which has not yet been fluidized and which emerges from the conveyor screw discharge 6 is guided laterally past the conical outlet nozzle 11. Due to the propellant gas flow emerging from the outlet opening 11b of the outlet nozzle 11 and the conically tapered chamber inner wall 9a, particularly in the region of the second mixing chamber zone 9.2, which is located downstream of the outlet nozzle 11 in the conveying direction F, a Venturi effect occurs, which creates a negative pressure in the first annular mixing chamber zone 9.1, which sucks the not yet fluidized bulk material 2 into the second mixing chamber zone 9.2. In this respect, the propellant gas flow emerging from the outlet opening 11b of the outlet nozzle 11 carries the not yet fluidized bulk material 2 away from the screw conveyor discharge 6 and draws it into the second mixing chamber zone 9.2 for fluidization. This also relieves a back pressure at the screw conveyor discharge 6, so that the screw conveyor 4 can subsequently convey the conveyed bulk material 2 into the mixing chamber 9 with comparatively lower performance.
Die Mischkammer 9 kann somit einen in Förderrichtung F der Austrittsöffnung 11b der Austrittsdüse 11 vorgelagerten Saug-Ringraum 12 aufweisen, der einerseits von der konischen Kammerinnenwand 9a und andererseits von der konischen Außenmantelwand 11a der Austrittsdüse 11 seitlich begrenzt ist, wobei die Mischkammer 9 einen in Förderrichtung F der Austrittsöffnung 11b der Austrittsdüse 11 nachgelagerten, sich konisch zum Kammeraustrag 10 hin stetig verjüngenden Mischraum aufweist, in dem ein axial an der Austrittsdüse 11 vorbeiströmender ringförmiger Schüttgutstrom durch den im Zentrum der Mischkammer 9 eintretenden Treibgasstrom fluidisiert wird.The mixing chamber 9 can thus have a suction annular space 12 arranged upstream of the outlet opening 11b of the outlet nozzle 11 in the conveying direction F, which is laterally delimited on the one hand by the conical chamber inner wall 9a and on the other hand by the conical outer shell wall 11a of the outlet nozzle 11, wherein the mixing chamber 9 a mixing chamber downstream of the outlet opening 11b of the outlet nozzle 11 in the conveying direction F, which continuously tapers conically towards the chamber discharge 10, in which an annular bulk material flow flowing axially past the outlet nozzle 11 is fluidized by the propellant gas flow entering the center of the mixing chamber 9.
Die Aufteilung der Mischkammer 9 in eine der Austrittsöffnung 11b der Austrittsdüse 11 vorgelagerte erste Mischkammerzone 9.1 und eine der Austrittsöffnung 11b der Austrittsdüse 11 nachgelagerte zweite Mischkammerzone 9.2 kann genau hälftig erfolgen, so dass die jeweiligen axialen Längen der ersten Mischkammerzone 9.1 und zweiten Mischkammerzone 9.2 gleich sind.The division of the mixing chamber 9 into a first mixing chamber zone 9.1 upstream of the outlet opening 11b of the outlet nozzle 11 and a second mixing chamber zone 9.2 downstream of the outlet opening 11b of the outlet nozzle 11 can be carried out exactly in half, so that the respective axial lengths of the first mixing chamber zone 9.1 and second mixing chamber zone 9.2 are the same.
Wie in
In
In dem in
Durch eine lösbare Befestigung der Austrittsdüse 11 an der Schneckenwelle 7 kann die Austrittsdüse 11 auf einfache Weise ausgetauscht werden. So kann beispielsweise eine Austrittsdüse 11 an der Schneckenwelle 7 befestigt werden, die aus einer Reihe von mehreren unterschiedlich gestalteten Austrittsdüsen 11.1, 11.2, 11.3 ausgewählt sein kann. So können beispielsweise verschiedene Austrittsdüsen 11.1, 11.2, 11.3 gestaltet werden, die sich beispielsweise durch ihre Düsenlängen, durch ihre Kegelwinkel und/oder durch die Querschnittsgrößen und/oder Querschnittsgestalten der Austrittsöffnungen 11b unterscheiden.By detachably attaching the outlet nozzle 11 to the screw shaft 7, the outlet nozzle 11 can be easily replaced. For example, one outlet nozzle 11 can be attached to the screw shaft 7, which can be selected from a series of several differently designed outlet nozzles 11.1, 11.2, 11.3. For example, different outlet nozzles 11.1, 11.2, 11.3 can be designed, which differ, for example, in their nozzle lengths, their cone angles, and/or the cross-sectional sizes and/or cross-sectional shapes of the outlet openings 11b.
Zurückkommend auf
In dieser speziellen Ausführungsform kann die wenigstens eine Eintrittsöffnung 16 an einem separaten Zwischenflansch 17 gebildet werden, der zwischen einem ersten Flansch des Förderschneckenaustrags 6 und einem zweiten Flansch des Kammereintrags 18 eingefügt ist. Außerdem kann der Eintrittsöffnung 16 ein Zulauf 19 in Art einer sichelförmigen Verteilkammer zugeordnet sein, wie dies in
In
In
Die
Dabei kann die Düsennadel 24 mit einer Schubstange 28 verbunden sein, die axial durch den Kanal der hohlen Schneckenwelle 7 der Förderschnecke 4 geführt ist. Außerhalb der hohlen Schneckenwelle 7 kann die herausgeführte Schubstange 28 an einen Linearantrieb 29 angeschlossen sein, der ausgebildet ist zum automatischen linearen Verstellen der Schubstange 28, um durch ein Verstellen der Schubstange 28 die Düsennadel 24 zu bewegen.The nozzle needle 24 can be connected to a push rod 28, which is guided axially through the channel of the hollow screw shaft 7 of the conveyor screw 4. Outside the hollow screw shaft 7, the protruding push rod 28 can be connected to a linear drive 29, which is designed for automatic linear adjustment of the push rod 28 in order to move the nozzle needle 24 by adjusting the push rod 28.
In
Zur Bildung der Mehrfach-Schneckenwendel 26a können in dem Förderraum, der durch die Seitenwände der ersten Schneckenwendel 26 begrenzt werden beispielsweise drei in gleichmäßigen axialen Abständen voneinander beabstandete Zusatz-Schneckenwendeln 26.1, 26.2, 26.3 angeordnet sein. Durch die beispielsweise drei Zusatz-Schneckenwendeln 26.1, 26.2, 26.3 wird der ursprüngliche Förderraum in vier gleichgroße Teil-Förderräume unterteilt. Die Zusatz-Schneckenwendeln 26.1, 26.2, 26.3 können unterschiedliche Windungszahlen aufweisen. So kann sich eine Zusatz-Schneckenwendel 26.1, 26.2, 26.3 beispielsweise lediglich über 3/4 einer vollständigen Umdrehung erstrecken und eine andere Zusatz-Schneckenwendel 26.1, 26.2, 26.3 beispielsweise lediglich über 1/2 einer vollständigen Umdrehung erstrecken. Die Zusatz-Schneckenwendeln 26.1, 26.2, 26.3 können jeweils eine sich kontinuierlich verändernde radiale Wendelbreite aufweisen. So kann die jeweilige radiale Wendelbreite der Zusatz-Schneckenwendeln 26.1, 26.2, 26.3 entgegen der Drehrichtung der Schneckenwelle 7 ansteigend ausgebildet sein.To form the multiple screw flight 26a, three additional screw flights 26.1, 26.2, 26.3, spaced at equal axial intervals from one another, can be arranged in the conveying chamber defined by the side walls of the first screw flight 26. The three additional screw flights 26.1, 26.2, 26.3, for example, divide the original conveying chamber into four equally sized sub-conveying chambers. The additional screw flights 26.1, 26.2, 26.3 can have different numbers of turns. For example, one additional screw flight 26.1, 26.2, 26.3 can extend over only three-quarters of a complete revolution, while another additional screw flight 26.1, 26.2, 26.3 can extend over only half of a complete revolution. The additional screw flights 26.1, 26.2, 26.3 can each have a continuously varying radial flight width. Thus, the respective radial flight width of the additional screw flights 26.1, 26.2, 26.3 can be designed to increase in a direction opposite to the direction of rotation of the screw shaft 7.
In einem Übergangsbereich zwischen dem Förderschneckenaustrag 6 und dem Kammereintrag 18 der Mischkammer 9 kann eine das Zurückströmen des Schüttguts in den Förderraum der Förderschnecke 4 verhindernde Membranklappe 27 angeordnet sein. Diese ist in
Die dargestellte Membranklappe 27 weist mehrere Membranlippen 27a auf. Jede Membranlippe 27a kann die Gestalt eines Kreisringsektors aufweisen. Die Membranlippen 27a können aus einem Polyester-Urethan-Kautschuk (Kurzbezeichnung AU nach ISO 1629) hergestellt sein.The illustrated diaphragm flap 27 has a plurality of diaphragm lips 27a. Each diaphragm lip 27a can have the shape of a circular ring sector. The diaphragm lips 27a can be made of a polyester urethane rubber (abbreviation AU according to ISO 1629).
Die Membranklappe 27 ist im Übergangsbereich zwischen dem Förderschneckenaustrag 6 und dem Kammereintrag 18 der Mischkammer 9 angeordnet und erstreckt sich in der ersten ringförmigen Mischkammerzone 9.1, d.h. im Saug-Ringraum 12 der Mischkammer 9. Die Membranklappe 27 erstreckt sich im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispiels lediglich im Bereich einer oberen Kammerwandhälfte der Mischkammer 9, wobei im Bereich einer unteren Kammerwandhälfte der Mischkammer 9 keine Membranlippen 27a vorhanden sind. Die Membranklappe 27 erstreckt sich über einen Winkel von 180 Grad. Folglich ergänzen sich der obere Abschnitt, der die Membranklappe 27 umfasst und der untere Abschnitt, der eine Eintrittsöffnung 16 in Form eines Ringspaltes für einen zusätzlicher Fluidisierungs-Gasstrom umfasst, zu einem geschlossenen Kreisumfang.The diaphragm flap 27 is arranged in the transition region between the conveyor screw discharge 6 and the chamber inlet 18 of the mixing chamber 9 and extends into the first annular mixing chamber zone 9.1, i.e., in the suction annular space 12 of the mixing chamber 9. In the case of the present exemplary embodiment, the diaphragm flap 27 extends only in the region of an upper chamber wall half of the mixing chamber 9, with no diaphragm lips 27a being present in the region of a lower chamber wall half of the mixing chamber 9. The diaphragm flap 27 extends over an angle of 180 degrees. Consequently, the upper section, which comprises the diaphragm flap 27, and the lower section, which comprises an inlet opening 16 in the form of an annular gap for an additional fluidizing gas flow, complement each other to form a closed circular circumference.
Claims (9)
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|---|---|---|---|---|
| DE6600775U (en) | 1968-07-26 | 1969-01-30 | Franz Seiffert & Co Gmbh | TRANSPORT DEVICE FOR FINE-GRAINED OR DUST-SHAPED BAGS |
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| DD143753A1 (en) | 1979-05-25 | 1980-09-10 | Johannes Uhlmann | TASK DEVICE FOR THE PNEUMATIC SUPPORT OF SCHUETTGUT |
| JPS5995026U (en) | 1982-12-14 | 1984-06-28 | 三興空気装置株式会社 | Screw type feeder for pneumatic conveyance |
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2024
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Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Norm DIN ISO 1629 2015-03-00. Kautschuk und Latices - Nomenklatur (ISO 1629:2013) |
Also Published As
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