DE1151676B - Verfahren und Vorrichtung zur dosierten Entnahme von festen, koernigen oder staubfoermigen Foerderguetern - Google Patents

Description

• Verfahren und Vorrichtung zur dosierten Entnahme von festen, körnigen oder staubförmigen Fördergütern Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zur dosierten Entnahme von festen, körnigen bis staubförmigen, insbesondere auch wenig rieselfähigen Fördergütern aus einem Vorratsbehälter, aus dem das Gut zunächst in eine Kammer kleineren Rauminhaltes (Dosierkammer) übergeführt wird.
• In vielen Industriezweigen, insbesondere in der chemischen Technologie, ist es oft erforderlich, Fördergüter von körniger, staubförmiger sowie oft auch wenig rieselfähiger Beschaffenheit zu dosieren, d. h. in vorbestimmten Mengen je Zeiteinheit kontinuierlich oder absatzweise bestimmten Einrichtungen, wie beispielsweise Reaktionsapparaten, Fördergeräten od. dgl., zuzuführen. Weiterhin besteht vielfach die Aufgabe, das Gut durch eine Zone hindurchzuführen, in der es einer Behandlung unterzogen wird.
• Bei den bisher bekannten Verfahren und Vorrichtungen verwendet man mechanisch bewegte Einrichtungen, wie beispielsweise Zellenräder für Zellenradzuteiler, Drehscheiben für entsprechende Drehscheibenzuteiler oder Vibrationseinrichtungen mit entsprechenden Förderleitungen. Weiterhin sind Bandzuteiler, Schneckenzuteiler und andere Vorrichtungen mit bewegten Zuteileinrichtungen bekannt, die alle den Nachteil haben, daß sie für den Antrieb der bewegten Teile einen erheblichen baulichen Aufwand benötigen. Weiterhin führen die bekannten Verfahren, zu deren Durchführung mechanisch bewegte Teile benötigt werden, zu weiteren Nachteilen, die insbesondere in einem erhöhten Verschleiß und in einer großen Störanfälligkeit der bewegten Einrichtungen bestehen wobei letztere beispielsweise durch Verschmutzung der Lager und Führungen durch das Fördergut hervorgerufen werden, so daß die bekannten Einrichtungen einer laufenden Wartung bedürfen. Außerdem entstehen bei den bekannten Zuteilern vielfach Verstopfungen durch Brückenbildung und durch Zusammenbacken wenig rieselfähiger Fördergüter. Schließlich erfordern die bekannten Einrichtungen einen erheblichen Platz- bzw. Raumbedarf.
• Es ist Aufgabe der Erfindung, unter Vermeidung der dem Bekannten anhaftenden Nachteile ein Verfahren zu schaffen, welches sowohl für die kontinuierliche als auch absatzweise Dosierung geeignet ist und bei dem eine periodische oder in ungleichmäßigen Zeitabständen vorzunehmende Zuführung des in der Menge regelbaren Gutes möglich ist. Die zur Durchführung des neuen Verfahrens dienenden Einrichtungen sollen frei von beweglichen Teilen und in einfacher Weise den jeweiligen Erfordernissen anpaßbar sein.
• Zur Lösung vorstehender Aufgabe kennzeichnet sich das eingangs genannte Verfahren erfindungsgemäß dadurch, daß das in die Dosierkammer gelangende Gut in einem Winkel zu seiner Einströmrichtung mittels eines gasförmigen oder flüssigen Fördermittelstromes einem Austrag außerhalb des Schüttkegels zugeführt und dabei die zum Austrag geförderte Gutmenge durch Änderung des Druckes und/oder der Fördermittelmenge je Zeiteinheit geregelt wird.
• Bei wenig rieselfähigem Gut kann in einfacher Weise ein Teilstrom des Fördermittels zur Auflockerung des der Dosierkammer zuzuführenden Gutes dienen.
• Zur kontinuierlichen Dosierung des Gutes wird gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung das in die Dosierkammer gelangende Gut der Einwirkung eines ununterbrochenen Fördermittelstromes ausgesetzt, während bei der absatzweisen Zuführung das in die Dosierkammer gelangende Gut in periodischen oder unperiodischen Zeitabständen über regelbare Dauer mittels des Fördermittelstromes zum Austrag gefördert wird.
• Soll mittels des neuen Verfahrens eine selbsttätige Regelung der Gutzuführung erfolgen, so läßt dieses sich dadurch erreichen, daß der Druck und/oder die Fördermittelmenge je Zeiteinheit in Abhängigkeit von einer durch den vorhergehenden dosiert zugeführten Fördergutstrom beeinflußbaren Meßgröße verändert wird.
• Die zur Durchführung des Verfahrens dienende Vorrichtung kennzeichnet sich erfindungsgemäß durch eine Dosierkammer, deren mit dem Vorratsbehälter in Verbindung stehende Eintrittsöffnung gegenüber der Austrittsöffnung so weit versetzt angeordnet ist, daß das in die Kammer gelangende Gut mit Hilfe des im Winkel zur Einströmrichtung wirksamen Fördermittels zur Austrittsöffnung gelangt und daß mit der Kammer eine Druckleitung für ein gasförmiges oder flüssiges Fördermittel verbunden ist, deren vorzugsweise düsenförmiger Auslaß in Richtung gegen das Gut und in Richtung zur Austrittsöffnung hin gerichtet ist.
• Obgleich die Dosierkammer ohne Schwierigkeiten vom Vorratsbehälter entfernt angeordnet werden kann, so daß sie über eine Förderleitung mit dem Vorratsbehälter verbunden ist, empfiehlt es sich, ihre Anordnung unmittelbar unterhalb des Behälters vorzunnehmen, da auf diese Weise Störungen in der Gutzuführung weitgehend vermieden werden.
• Bei wenig rieselfähigen Gütern kann zur Auflockerung des in die Dosierkammer einzubringenden Gutes eine von der Druckleitung für das Fördermittel ausgehende Zweigleitung vorgesehen sein die im Bereich der Guteintrittsöffnung der Dosierkammer endet.
• Sollen mittels der neuartigen Vorrichtung die dosierten Gutmengen durch eine vorbestimmte Zone hindurchgeführt werden, in der sie einer weiteren Behandlung, beispielsweise einer thermischen oder chemischen Behandlung, unterworfen werden, können gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung mehrere Dosierkammern übereinander angeordnet und vorzugsweise zu einer Kolonne zusammengefaßt werden.
• Bei einer anderen Anwendung kann die Vorrichtung als Probeentnahmegerät dienen, wobei sie dann so ausgebildet ist, daß sie sich nur über einen geringen Teil des Querschnittes der vom Gut ausgefüllten Förderleitung erstreckt und zur fortlaufenden oder absatzweisen, auch programmgesteuerten Entnahme definierter Proben dient.
• Zur Einstellung der zuzuführenden Fördermittelmenge je Zeiteinheit sowie zur Einstellung der Zuführungsdauer des Fördermittels können erfindungsgemäß in der Zuleitung für die Fördermittel von Hand oder durch Hilfskraft, beispielsweise hydraulisch bzw. pneumatisch betätigte Drosselorgane vorgesehen sein, wobei letztgenannte vorzugsweise Stellglieder in Regelkreisen sind, wenn die Vorrichtung zur selbsttätigen Regelung der Gutzufuhr dienen soll.
• Die Zeichnung gibt Ausführungsbeispiele von Vorrichtungen wieder, die zur Durchführung des neuen Verfahrens dienen.
• Fig. 1 zeigt in schematischer Darstellung eine Vorrichtung zur dosierten Entnahme wenig rieselfähigen Gutes; Fig. 2 gibt eine Anordnung wieder, bei der die Gutzufuhr selbsttätig in Abhängigkeit von einer durch die vorhergehende dosierte Gutzuführung beeinflußbaren Meßgröße geregelt wird; Fig. 3 stellt schematisch einen Längsschnitt durch einen Stufenschachtofen dar, welcher eine Kolonne übereinander angeordneter Dosierkammern aufweist; Fig. 4 zeigt eine Vorrichtung zur dosierten Entnahme des Gutes in der Ausbildung als Probeentnahmegerät.
• In den Figuren sind mit Dk jeweils die Dosir kammern bezeichnet, welche eine Eintrittsöffnung Eö und eine gegen diese seitlich versetzt angeordnete Austrittsöffnung Aö aufweisen.
• Im Ausführungsbeispiel der Fig. 1 ist die Dosierkammer Dk am Auslaufende eines nicht wiedergegebenen Bunkers Bu angeflanscht, aus dem ein wenig rieselfähiges pulvriges Fördergut, wie Zement, Kalkstaub, Kalkammonsalpeter od. dgl., einem Windsichter oder Reaktionsbehälter in verschieden wählbaren Mengen je Zeiteinheit zugeführt werden soll. Das mit dem Windsichter oder Reaktionsbehälter verbundene Fallrohr ist ebenfalls mit der Dosierkammer über einen Anschlußflansch verbunden.
• Die Eintrittsöffnung Eö der Dosierkammer, die in der oberen dem Auslauf des Bunkers zugekehrten Wandung angeordnet ist, kann beispielsweise kreisabschnittförmig ausgebildet sein und liegt diametral gegenüber der in der unteren Wandung befindlichen Austrittsöffnung A ö. Die Anordnung dieser Öffnungen ist dabei so gewählt, daß ein Teil des Fördergutes aus dem Bunkerauslauf in die Dosierkammer zwar eintreten, bei dem ihm eigenen Schüttwinkel die Austrittsöffnung jedoch nicht erreichen kann. Unterhalb der Eintrittsöffnung Eö und im unteren Teil der Kammer mündend ist eine Druckleitung für ein gasförmiges Fördermittel, beispielsweise Druckluft, angeordnet, wobei die Auslaßdüse oder Dosierdüse Dd in Richtung auf die Austrittsöffnung Aö weist.
• In der Druckleitung sind ein DruckmindererMd zur Konstanthaltung des Preßluftvordruckes und ein Handventil Vh zur Einstellung der jeweils gewünschten Druckhöhe des der Dosierkammer zuzuführenden Fördermittels angeordnet. Von der Druckleitung geht ferner eine Zweigleitung aus, die zur Auflockerung des zuzuführenden Gutes mit ihrem düsenförmigen Auslaß oder HilfsdüseDh im Bereich der Guteintrittsöffnung Eö endet.
• Wird bei Öffnung des Ventils Vh ein Preßluftstrom in die Dosierkammer geleitet, so fördert dieser Preßluftstrom einen in der Dosierkammer befindlichen Teil des Fördergutes zur Austrittsöffnung Aö, während gleichzeitig über die Zweigleitung eine Auflockerung des im Bereich der EintrittsöffnungEö befindlichen Gutes eintritt, so daß sich der durch den Abtransport des Gutes zur Austrittsöffnung Aö frei werdende Raum in der Dosierkammer durch das nachfließende Gut wieder füllt.
• Die Anordnung nach Fig. 2 zeigt einen Reaktionsbehälter Rb, in welchem Wasser im Durchflußbetrieb durch Kalkzusatz aus dem Bunker Bu entsäuert wird.
• Zur selbsttätigen Regelung der notwendigen Menge zugeteilten Kalkstaubes ist die Dosierkammer Dk zusammen mit einem Motorregelventil Vrn als Stellglied in einen Regelkreis eingefügt, in dem der Regler Rg von einer pH-Meßkette als Meßgrößengeber Gm die Regelgröße erhält. Das Motorregelventil Vm, welches an die Stelle des in Fig. 1 wiedergegebenen Handventils getreten ist, kann dabei ein elektrisches, pneumatisches oder hydraulisches Regelventil sein.
• Ihm vorgeschaltet ist wiederum der Druckminderer Md.
• In verschiedenen Fällen wird es von Vorteil sein, die Dosierleitung der Dosierkammer nicht, wie bei den oben angeführten Beispielen beschrieben, zu regeln, indem die Größe des kontinuierlich in die Dosierkammer eintretenden Fördermittelstromes unmittelbar als Maß für die Dosierleistung verwendet wird, sondern die Dauer und die Häufigkeit von Fördermittelstromstößen.
• Bei dem in Fig. 3 schematisch wiedergegebenen Stufenschachtofen hat man die Verweilzeit des z. B. zur Calcinierung oder Abröstung eingesetzten Gutes dadurch genau in der Hand, daß in jede nach dem Prinzip der Dosierkammer (Fig. 1) aus hitze- und korrosionsfestem Material gebaute Stufe eine Dosierdüse Dd mündet, durch die ein vorgeheiztes Fördergas stoßweise einströmt und damit das Förder- und Reaktionsgut um je eine Stufe abwärts bläst. Zur Erzeugung der Fördergasströme wird in die Düsensammelleitung ein Magnetventil Vma eingebaut, das im Takt der impulse eines elektrischen Impulsgebers lg öffnet. Durch Veränderung der Impulsfrequenz und der Impulsdauer kann die Verweilzeit des Förder-und Reakionsgutes frei gewählt werden. Eine selbsttätige Regelung der Verweilzeit kann bei dem angeführten Beispiel durchgeführt werden, indem etwa ein Meßgrößen geber Gm die Wärmeleitfähigkeit des Reaktionsgases als Regelgröße einem Regler Rg aufgibt der nach bekannter Art eines Impulsumsetzers eine der Regelgröße proportionale Impulsfrequenz an das Magnetventil Vma abgibt und damit die Dosierleistung und die Verweilzeit beeinflußt.
• Zur Abnahme eines Teilstromes des Fördergutes, besonders zur regelmäßigen und auch automatischen Entnahme definierter Probemengen aus Förderleitungen. Behäitern, Mischaggregaten usw.. kann eine Dosierkammer in der in Fig. 4 dargestellten Art dienen. In die als abgewinkeltes Rohr ausgebildete Dosierkammer ist konzentrisch ein Rohr zur Führung des Fördermittels eingeschraubt. Es trägt an seinem Ende die Dosierdüse Dd, die auf die Austrittsöffnung Aö der Dosierkammer gerichtet ist. Die von einem Impulsgeber Ig über das Magnetventil Vma gesteuerten Fördermittelstöße tragen jeweils die durch die Eintrittsöffnung Eö in die Dosierkammer gelangte Fördergutmenge durch die Austrittsöffnung Aö aus.

Claims (10)

1. PATENTANSPRÜCHE: 1. Verfahren zur dosierten Entnahme von festen. körnigen bis staubförmigen, insbesondere auch wenig rieselfähigen Fördergütern aus einem Vorratsbehälter, aus dem das Gut zunächst in eine Kammer kleineren Rauminhaltes (Dosierkammer) übergeführt wird, dadurch gekennzeichw net, daß das in die Dosierkammer gelangende Gut in einem Winkel zu seiner Einströmrichtung mittels eines gasförmigen oder flüssigen Fördermittelstromes einem Austrag außerhalb seines Schüttkegels zugeführt und dabei die zum Austrag geförderte Gutmenge durch Änderung des Druckes und/oder der Fördermittelmenge je zeigt einheit geregelt wird.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das in die Dosierkammer gelangende Gut der Einwirkung eines ununterbrochenen Fördermittelstromes ausgesetzt wird.
3. 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das in die Dosierkammer ge- langende Gut in periodischen oder unperiodischen Zeitabständen über regelbare Dauer mittels des Fördermittelstromes zum Austrag gefördert wird.
4. 4. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Druck und/oder die Fördermittelmenge je Zeiteinheit in Abhängigkeit von einer durch die vorhergehende dosierte Gutzuführung beeinflußbaren Meßgröße verändert wird.
5. 5. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teilstrom des Fördermittels zur Auflockerung des der Dosierkammer zuzuführenden Gutes dient.
6. 6. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch eine Dosierkammer (Dk), deren mit dem Vorratsbehälter (Bu) in Verbindung stehende Eintrittsöffnung (Eö) gegenüber der Austrittsöffnung (Aö) so weit versetzt angeordnet ist, daß das in die Kammer gelangende Gut nur durch im Winkel zur Einströmrichtung wirksame Fördermittel zur Austrittsöffnung gelangt und daß mit der Kammer eine Druckleitung für ein gasförmiges oder flüssiges Fördermittel verbunden ist, deren vorzugsweise düsenförmiger Auslaß (Dd) in Richtung gegen das Gut und in Richtung zur Austrittsöffnung hin gerichtet ist.
7. 7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Dosierkammer (Dk) unmittelbar unterhalb eines trichterförmigen Auslaufes des Vorratsbehälters angeordnet ist und daß eine von der Druckleitung für das Fördermittel ausgehende Zweigleitung vorgesehen ist, die im Bereich der Guteintnttsöffnung (Eö) in Form einer Hilfsdüse (Dh) endet.
8. 8. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Dosierkammern (Dk) übereinander angeordnet und vorzugsweise zu einer Kolonne zusammengefaßt sind, in der das Gut einer weiteren Behandlung, beispielsweise einer thermischen oder chemischen Behandlung, unterworfen wird.
9. 9. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet. daß sich die Vorrichtung nur über einen geringen Querschnittsteil der vom Gut ausgefüllten Förderleitung erstreckt und als Probeentnahmegerät ausgebildet ist.
10. 10. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß in der Zuleitung für das Fördermittel von Hand oder durch Hilfskraft, beispielsweise hydraulisch bzw. pneumatisch betätigte Drosselorgane (Vh bzw. Vm bzw. Vma) vorgesehen sind, wobei letztgenannte vorzugsweise Stellglieder in Regelkreisen sind.