DE3034853A1 - Geraet zur kontinuierlichen zufuehrung von festkoerperpartikeln in einen druckbehaelter - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft die Zufuhr von Festkörperpartikeln in eine Druckzone, und insbesondere Verbesserungen eines Geräts zur kontinuierlichen Zufuhr von Festköfperpartikeln in einen unter Druck stehenden Behälter der in US-PS 4 125 384 beschriebenen Art.

In der US-PS 4 125 384 ist ein Gerät beschrieben, das insbesondere zur Zufuhr von Stückkohlen unter Druck zu einem Vergaser mit festem Bett geeignet ist. Der Typ von Kohlevergasungsgerät, bei dem die Zufuhranordnung anwendbar ist, ist in US-PS 4 017 270 beschrieben (vgl. auch US-PS 3 950 146). Diese Zufuhranordnung, sowie die erfindungsgemäße Verbesserungen finden auch Anwendung bei Zufuhrsystemen der in US-PS 3 950 147 beschriebenen Art, sowie bei anderen Festkörper-Zufuhrsystemen für andere Arten von Druckbehältern.

Das Gerät der oben angegebenen Patentschrift umfaßt ein Druckgefäß zur Aufnahme eines Flüssigkeitskörpers mit einer freien Oberfläche, die in Verbindung mit den Druckbedingungen des Vergasergefäßes steht. Die verwendete Flüssigkeit, vorzugsweise Wasser, hat ein spezifisches Gewicht, das geringer ist als das spezifische Gewicht der Festkörperpartikel, wie Kohle, die abzutrennen und unter Druck in das Vergasungsgefäß einzuführen sind. Die Zufuhr der in Flüssigkeit mitgeführten Festkörperpartikel in den Flüssigkeitskörper im Druckgefäß erfolgt durch eine tangentiale Leitung, so daß die Festkörperpartikel im unteren Teil des Flüssigkeitskörpers gleichmäßig verteilt werden. Es ist ein Hebemechanismus in Verbindung mit dem unteren Teil des Druckgefäßes vorgesehen, um die Festkörperpartikel aufwärts vom unteren Teil des Flüssigkeitskörpers entlang eines eingegrenzten Pfades über die freie Oberfläche in eine Zufuhrposition zu bewegen, aus welcher die Partikel durch ein Zufuhrrohr in das Ver-

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gasungsgefäß eintreten können. Die Flüssigkeitentzugs-Anordnung steht mit dem Flüssigkeitskörper an oder in der Nähe der freien Oberfläche in Verbindung, wo nahezu keine Partikel außer den feinsten Teilen in der Flüssigkeit enthalten sind. Auf diese Weise wird es ohne weiteres möglich, die Flüssigkeit gleichförmig abzuziehen, ohne daß die Strömung mit Einschnürungen einer Größe versehen werden müßte, die geringer ist als die einen freien Durchtritjt der feinsten Teile erlaubende Größe. Dieses Gerät ist dahingehend vorteilhaft, daß die Abtrennung und die Förderung der Festkörperpartikel erfolgt, ohne daß diese Partikel oder die geringerer Größe in Siebbeziehung mit einer Siebfläche gelangen, die verstopft werden könnte.

Der in der vorgenannten US-Patentschrift beschriebene Hebemechanismus ist als Schraubenblatt-Mechanismus ausgebildet. Eine derartige Vorrichtung arbeitet zwar zufriedenstellend, doch ist mit der Verwendung einer Schraubenblatt-Vorrichtung der Nachteil verbunden, daß der Hebemechanismus nicht zwangsweise wirkt. Dieses Fehlen einer zwangsweisen Wirkung macht sich besonders dann bemerkbar, wenn eine kleine Zahl von Partikeln durch das Schraubenblatt angehoben werden soll. Damit die Wirkung zwangsläufiger wird, ist das Gehäuse, in dem sich der Schraubenblattrotor bewegt, mit einer Vielzahl von sich in Längsrichtung erstreckenden Antirotations-Stäben versehen. Gleichwohl ist es bei dieser Anordnung wünschenswert, einen Hebemechanismus vorzusehen, der eine stärker zwangsläufige Betriebsweise hat.

Es ist ein Ziel der Erfindung, das vorstehend erläuterte Problem zu lösen. Gemäß der Erfindung wird dieses Ziel dadurch erreicht, daß ein verbesserter Hebemechanismus geschaffen wird, der einen langgestreckten zylindrischen

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Gehäuseaufbau umfaßt, welcher betriebsmäßig derart angeordnet ist, daß sich seine Achse in einem Winkel zur Horizontalen und zur Vertikalen zwischen dem Gefäß und dem Behälter erstreckt. Der Gehäuseaufbau umfaßt Endstrukturen, die sein oberes und unteres Ende verschließen, einen Wasser-Partikeleinlaß in Druckverbindungsbeziehung mit dem Gefäß, der in das Innere des Gehäuseaufbaus in der Nähe dessen geschlossenen Endes nach unten führt, und einen Partikelauslaß in Druckverbindungsbeziehung mit dem Behälter,, der von dem Inneren des Gehäuseaufbaus in der Nahe dessen geschlossenen oberen Endes nach unten führt. Eine Partikeltragplatte erstreckt sich in Längsrichtung innerhalb des zylindrischen Gehäuseaufbaus zwischen dessen Endabschnitten und ist entlang ihrer Seiten zwischen horizontal beabstandeten im Durchmesser gegenüberliegenden Teilen des Gehäuseaufbaus fest angebracht. Es ist ein Paar von parallelen endlosen Ketten vorgesehen, die obere Betriebszweige aufweisen, welche sich entlang gegenüberstehender Seiten einer aufwärts gerichteten Oberfläche der Platte erstrecken, sowie untere parallele Rückführungszweige und bogenförmige Enden, die über Kettenräder geführt sind, welche an den Enden der Platte von dem Gehäuseaufbau getragen sind. Eine Reihe von im Abstand angeordneten perforierten Partikelbewegungstrukturen erstrecken sich zwischen den Ketten über deren Betriebszweige, so daß sie sich mit diesen über die obere Fläche der Platte und aufwärts durch den Raum darüber, der durch den oberen Umfang des Gehäuseaufbaus begrenzt ist, bewegen, damit die in den unteren Teil des Raums durch den Einlaß eingeführten Partikel zwangsweise aufwärts durch die freie Oberfläche der Flüssigkeit bewegt werden und dann durch den Auslaß in einem Zustand abgegeben werden, in welchem die Flüssigkeit im wesentlichen von ihnen abgeführt worden ist.

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Ein weiteres Ziel der Erfindung besteht darin, einen Hebemechanismus der beschriebenen Art zu schaffen, der einfach aufgebaut und betriebsmäßig wirksam ist, und der wirtschaftlich hergestellt und gewartet werden kann.

Die Erfindung betrifft also einen verbesserten Hebemechanismus für ein Gerät zur kontinuierlichen Zufuhr von Festkörperpartikeln in ein Druckgefäß der in US-PS 4 125 384 beschriebenen Art. Der Hebemechanismus umfaßt einen langgestreckten zylindrischen Gehäuseaufbau, der im Betrieb derart angeordnet ist, daß seine Achse sich in einem Winkel zur Horizontalen und zur Vertikalen erstreckt. Der Gehäuseaufbau umfaßt Endstrukturen, die sein oberes und unteres Ende verschliessen, einen Wasser- und Partikeleinlaß zur Druckverbindung mit dem Druckgefäß des Geräts, der nach unten in das Innere des Gehäuseaufbaus in der Nähe dessen geschlossenen Endes hineinführt, sowie einen Partikelauslaß zur Druckverbindung mit dem Behälter des Geräts, der vom Inneren des Gehäuseaufbaus in der Nähe dessen geschlossenen oberen Endes nach unten führt. Eine Partikeltragplatte erstreckt sich in Längsrichtung innerhalb des zylindrischen Gehäuseaufbaus zwischen dessen Endabschnitten und ist feststehend entlang ihrer Seiten zwischen horizontal beabstandeten im Durchmesser gegenüberstehenden Teilen des Gehäuseaufbaus angebracht. Es ist ein Paar von parallelen endlosen Ketten vorgesehen, die obere Betriebszweige aufweisen, die sich entlang entgegengesetzter Seiten der oberen Fläche der Platte erstrecken, sowie untere parallele Rücklaufzweige und umgebogene Enden, die um Kettenräder herum geführt sind, welche an den Enden der Platte am Gehäuseaufbau gehaltert sind. Eine Reihe von beabstandeten perforierten Partikelbewegungsstrukturen erstrecken sich zwischen den Ketten und werden bei Bewegung der

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Ketten durch deren Betriebszweig mit diesen über die obere Fläche der Platte und nach oben durch den Raum darüber, der durch den oberen Umfang des Gehäuseaufbaus begrenzt ist, mitbewegt, so daß die in den unteren Abschnitt des Raums durch den Einlaß eingeführten Partikel zwangsweise aufwärts durch die freie Oberfläche der Flüssigkeit bewegt werden und dann durch den Auslaß in einem Zustand abgegeben werden, in welchem die Flüssigkeit im wesentlichen von ihnen abgeführt worden ist.

Die Erfindung wird im folgenden beispielsweise unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert; es zeigt:

Fig. 1 eine Seitenansicht eines Geräts gemäß der Erfindung mit teilweise weggebrochenen Teilen;

Fig. 2 eine vergrößerte Querschnittsansicht entlang der Linie 2-2 der Fig. 1;

Fig. 3 eine vergrößerte Teilschnittansicht entlang der Linie 3-3 der Fig. 2; und

Fig. 4 eine seitliche Teilansicht einer Abwandlung des in der Fig. 1 dargestellten Geräts.

In der Fig. 1 ist im einzelnen ein allgemein mit dem Bezugszeichen 10 bezeichnetes Gerät gemäß der Erfindung dargestellt. Das Gerät ist von der in der US-PS 4 125 beschriebenen Art und ist insbesondere zur Verwendung in einem Zufuhrsystem der in US-PS 4 017 270 beschriebenen Art geeignet; auf die Offenbarung der beiden vorstehend genannten US-Patentschriften wird hier der Kürze halber ausdrücklich Bezug genommen.

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An dieser Stelle möge es ausreichen anzumerken, daß das Gerät 10 zur Aufnahme einer kontinuierlichen Zufuhr von Festkörperpartikeln, wie Kohle, geeignet ist, und zwar innerhalb eines Größenbereichs von ungefähr 6,35 nun bis ungefähr 50,8 mm Nominaldurchmesser, wobei diese Festkörperpartikel in einer Flüssigkeit mitgeführt werden. Die Flüssigkeit ist vorzugsweise Wasser, obgleich auch andere Flüssigkeiten verwendet werden können, falls gewünscht, solange nur die Flüssigkeit ein spezifisches Gewicht aufweist, das geringer ist als das spezifische Gewicht der Partikel.

Die Aufschlämmung bzw. dieser Brei wird unter Druck kontinuierlich dem Gerät 10 zugeführt, wie durch den Pfeil 12 angegeben. Die Vorrichtung ist zur Förderung von Festkörperpartikeln geeignet, wobei der Hauptkörper der Förderflüssigkeit kontinuierlich in ein Vergasergefäß abgetrennt wird, wie durch den Pfeil 14 angegeben. Damit die Zufuhr und der Austrag des Geräts 10 im wesentlichen gleich gehalten werden, so daß es kontinuierlich betrieben werden kann, wird fortwährend eine Strömung abgetrennter Flüssigkeit aus dem Gerät entnommen, wie durch den Pfeil 16 angezeigt.

Das Gerät 10 umfaßt einen allgemein mit dem Bezugszeichen 18 bezeichneten Druckbehälter, der eine Flüssigkeitsmenge enthalten kann, deren freie Oberfläche in Verbindung mit den Druckbedingungen in dem durch das Gerät 10 gespeisten Vergaserbehälter oder einem anderen (nicht gezeigten) Druckbehälter steht. Die Partikel und die Förderflüssigkeitszufuhr 12 werden über eine tangentiale Zufuhrleitung 20 in den im Behälter 18 enthaltenen Flüssigkeitskörper eingeführt. Die auf diese Weise kontinuierlich in den Flüssigkeitskörper eingebrachten Partikel werden im Flüssigkeitskörper gleichmäßig verteilt und neigen zu einer Abwärtsbewegung zum unteren Teil des Flüssigkeitskörpers hin. Das Gerät 10 umfaßt einen allgemein mit dem Bezugszeichen 22 bezeichneten verbesserten mechanischen Partikelhebemechanismus, der dazu dient, die Partikel im unteren Teil des Flüssigkeits-

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körpers aufwärts durch einen begrenzten Pfad über die freie Oberfläche des Flüssigkeitskörpers in eine Zufuhrposition zu bewegen, aus welcher die Partikel in den Druckbehälter bewegt werden können, wie durch den Pfeil 14 angezeigt. Während die Partikel nach oben über die freie Oberfläche bewegt werden, kann die mitgerissene Flüssigkeit nach unten in den Flüssigkeitskörper abfließen, so daß dann, wenn die Partikel die Zufuhrposition erreichen und wie durch den Pfeil 14 angegeben in den Druckbehälter bewegt werden, die an den Partikeln zurückgehaltene· Flüssigkeit im wesentlichen lediglich diejenige Menge ist, die durch Oberflächenhaftung gehalten wird. Schließlich umfaßt das Gerät 10 ein allgemein mit dem Bezugszeichen 24 bezeichnetes System zum Abziehen von Flüssigkeit aus dem Flüssigkeitskörper an einem Pegel an oder nahe an dessen freier Oberfläche, und zwar mit einer Menge, die derart in Beziehung zu den zugeführten Mengen der Partikel und der mitgeführten Flüssigkeit, sowie der Menge der entlang des vorstehend erläuterten Pfades entfernten Partikel steht, daß sie ausreicht, um die freie Oberfläche an einem im wesentlichen konstanten Pegel zu halten; dabei erfolgt der Abzug entlang einer Flüssigkeitsabzugs-Strömungspfadanordnung, die frei von Einschnürungen einer geringeren Größe ist, als die die zur Gestattung des freien Durchgangs der in der abgezogenen Flüssigkeit mitgeführten feinen Partikel erforderlich ist.

Der Druckbehälter 18, der von beliebiger geeigneter Konstruktion sein kann, besteht aus einer Umfangswand, die sich um eine allgemein vertikale Achse herum wölbt und die durch eine Vielzahl von miteinander verschweißten metallischen Ringabschnitten geformt ist. Der Behälter weist einen oberen zylindrischen Abschnitt 26 auf, der die tangentiale Einlaßleitung 20 trägt, die tangential

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mit dem Inneren des zylindrischen Abschnitts 26 in Verbindung steht. Unterhalb des zylindrischen Abschnitts 26 erstreckt sich ein stumpfkegeliger unterer' Abschnitt 28 der mit einem Neigungswinkel von ungefähr 60° nach unten verläuft und dessen unteres Ende an einem unteren zylindrischen Abschnitt 30 befestigt ist. Am oberen Rand des oberen zylindrischen Abschnitts 26 ist ein Kuppel- bzw. Domabschnitt 32 befestigt.

Der verbesserte Hebemechanismus 22 gemäß der Erfindung umfaßt vorzugsweise ei'nen allgemein mit dem Bezugszeichen 44 bezeichneten zylindrischen Gehäuseaufbau, der mit seinem unteren Ende an dem unteren Ende des unteren zylindrischen Abschnitts 30 des Behälters 18 befestigt ist. Der zylindrische Gehäuseaufbau 4 4 erstreckt sich in einem Winkel zum Äußeren des Behälters 18 nach oben, wobei seine Achse allgemein in einem Winkel von ungefähr 60° bezüglich der Achse des Behälters 18 angeordnet ist. Der Gehäuseaufbau 44 umfaßt einen unteren Abschnitt 46, dessen oberer Mittelteil einen Einlaß aufweist, welcher mit dem unteren Ende des unteren zylindrischen Abschnitts 30 des Druckbehälters in Verbindung steht und an diesem befestigt ist. Das untere Ende des Abschnitts 46 ist durch einen halbkugeligen Endwandaufbau 48 verschlossen. Der zylindrische Gehäuseaufbauabschnitt 44 umfaßt überdies einen Hauptmittelabschnitt 50 mit einem Flansch 52 an seinem unteren Ende, der mit einem passenden Flansch 54 am oberen Ende des unteren Abschnitts 46 im Eingriff steht und an diesem befestigt ist. Das entgegengesetzte Ende des Hauptabschnitts 50 weist einen Verbindungsflansch 56/ der mit einem passenden Flansch 58 eines kuppeiförmigen Endaufbaus 60 im Eingriff steht. An einer Position gerade unterhalb des Flansches 56 an der unteren Seite des Hauptabschnitts 50 ist ein Auslaßteil 62 vorgesehen, das einen

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Auslaß begrenzt, wobei das untere Ende des Teils 62 einen Befestigungsflansch 64 trägt, der zu seiner Montierung in Druckverbindungsbeziehung mit dem oberen Ende des Kohlevergasungsbehälters (nicht gezeigt) dient.

Innerhalb des Gehäuseaufbaus 44 ist eine Reihe von Halterungselementen 66 montiert. Die Halterungselemente weisen eine allgemein dreieckförmige Querschnittsgestalt auf, wobei die Hypotenusenseite der Dreiecksgestalt eine konvex gekrümmte Bogenform aufweist, die mit der inneren ümfangsoberflache der zylindrischen Abschnitte 46 und 50 im Eingriff steht. Wie am besten in der Fig. 2 gezeigt, sind die Halterungselemente innerhalb des zylindrischen Gehäuseaufbaus an jeder Seite derart angeordnet, daß sie in gleichen Abständen oberhalb und unterhalb einer Ebene gelegen sind, die durch die Achse des zylindrischen Gehäuses geht und die senkrecht zu einer der Achse des Behälters 18 und des Gehäuseaufbaus 44 gemeinsamen Ebene steht. Die Anordnung ist derart getroffen, daß die zueinander gehörenden Paare von Halterungselementen an jeder Seite des Gehäuses gegenüberstehende öffnungen oder Nuten 68 begrenzen. Innerhalb der Nuten 68 ist fest ein Paar von Kanalelementen 70 montiert, die derart angeordnet sind, daß ihre entsprechenden Schenkelteile sich aufeinander zuerstrecken. Eine Partikeltragplatte 72 erstreckt sich zwischen den Kanalelementen 70. Die Platte 72 ist mit gegenüberliegenden Längskanten an den zugeordneten Einbuchtungsabschnitten des Kanalelements 70 fest angebracht, beispielsweise durch Verschweißung oder ähnliches. Die Platte 72 bildet eine Partikel-Tragfläche 74, die nach oben gerichtet ist. Das untere Ende der Platte endet an einer Position, die im wesentlichen mit der halbkugeligen Endstruktur 48 ausgerichtet ist.

Wie am besten in der Fig. 3 gezeigt, erstreckt sich zwischen den Einbuchtungsabschnitten der Kanalelemente 70

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in der Nähe des unteren Endes der Platte 72 eine Welle 76, deren Enden sich nach außen aus den benachbarten Gehäuseabschhitten 46 und 48 heraus erstrecken. Innerhalb jedes Kanalelements 17 ist an der Welle ein Kettenrad 78 befestigt. Eine Kette 80 ist um jedes Kettenrad 78 und um ein zusammenwirkendes oberes Kettenrad 82 geführt, das an einer Welle 84 befestigt ist, die in der Nähe des oberen Endes der Platte 72 im Hauptgehäuseabschnitt 50 einstellbar von einer Spannvorrichtung 86 getragen ist. Es ist erkennbar, daß der obere Ast jeder Kette beweglich zwischen der oberen Fläche 74 der Partikeltragfläche 72 und der unteren Oberfläche des unteren Schenkelabschnitts der Kanalelemente 70 eingegrenzt ist. In gleicher Weise ist der untere Ast jeder endlosen Kette 80 entlang der obereren Oberfläche des unteren Schenkelabschnitts des zugeordneten Kanalelements 70 beweglich abgestützt.

Zwischen den beabstandeten Gliedern der Ketten 80 erstreckt sich eine Reihe von beabstandeten Mitnehmerstäben 88. Wie am besten in den Fig. 2 und 3 gezeigt, weisen die Mitnehmerstäbe vorzugsweise eine kanalförmige Gestalt auf, wobei ihre Enden mit Befestigungsblöcken verbunden sind, die zur Verbindung mit dem zugeordneten Kettenglied dienen. An einem Schenkelteil jedes Mitnehmerstabs 88 ist ein perforiertes Partikelanlage-Plattenteil 92 befestigt. Wie gezeigt weist jedes Plattenteil 92 eine Umrißgestalt auf, die allgemein der Umrißgestalt des Raumes oberhalb der Partikeltragfläche 74 und der zugeordneten oberen Oberflächen der oberen Schenkelteile der Kanalelemente 70, der entgegengesetzten Mitnehmerflächen der zugeordneten Halterungselemente 66 und der nach unten gerichteten oberen bogenförmigen Umfangsflache der Gehäuseabschnitte 46 und 50 entspricht. Zusätzlich ist der Hauptteil jedes Plattenelements 92 in der Nähe des gebogenen Umfangs mit einer Reihe von parallelen Schlitzen

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94 geformt, welche die Perforationen bilden und den Durchtritt von Flüssigkeit ermöglichen. Die Schlitze 94 bilden auf diese Weise eine Filterungs- oder Siebwirkung der Platten 92, εο daß Wasser hindurchtreten kann und dennoch die Plattenteile die Partikel innerhalb der Flüssigkeit berühren und bewegen.

Zur Herbeiführung der kontinuierlichen Bewegung der Ketten 80 kann irgendeine geeignete Vorrichtung vorgesehen sein. Wie dargestellt weist eine derartige Vorrichtung einen Elektromotor 96 mit veränderlicher Geschwindigkeit auf, wie schematisch in der Fig. 1 dargestellt, der in geeigneter Weise in Antriebsbeziehung an der unteren Welle 76 befestigt ist.

Das Flüssigkeits-Abzugssystem 24 umfaßt einen Sammelleitungsaufbau 98, der um das Innere des oberen zylindrischen Behälterabschnitts 26 in zusammenwirkender Beziehung herum angebracht ist, und zwar in einer Position oberhalb der tangentialen Einlaßleitung 20. Der Sammelleitungsaufbau 98 ist durch ein Paar von in Längsrichtung beabstandeten ringförmigen Wänden 100 geformt, die am Inneren des zylindrischen Abschnitts 26 und an einer inneren zylindrischen Wand 102, die die inneren Ränder der ringförmigen Wände 100 verbindet und sich hiervon gemeinsam mit der Einlaßleitung 20 nach unten erstreckt, befestigt sind. In der zylindrischen Wand 102 ist an oder nahe der freien Oberfläche des Flüssigkeitskörpers innerhalb des Behälters 18 und in einer Höhe zwischen den ringförmigen Platten 100 eine Vielzahl von öffnungen 104 vorgesehen. Diese öffnungen dienen zur Verbindung des oberen Teils des Flüssigkeitskörpers innerhalb des Sammelrohrs 98, so daß sich eine gleichmäßige Verteilung der Flüssigkeit in der Sammelleitung mit einer ausreichend geringen Geschwindigkeit durch jedes der Löcher ergibt, und dadurch

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nur eine geringe Neigung der Strömung besteht, eine Mitführung großer Partikel herbeizuführen. Aus der Sammelleitungsanordnung 98 führt ein Auslaßrohr 106, durch welches die rückgeführte Flüssigkeit tritt, wie durch den Strömungspfeil 16 angezeigt. Damit verhindert wird, daß die freie Oberfläche über einen vorbestimmten Pegel im Behälter 18 ansteigt, ist ein Überlaufrohr 108 vorgesehen.

Im Betrieb tritt ein Brei, bestehend aus Festkörperpartikeln, wie Kohle im Größenbereich von ungefähr 6,35 mm bis ungeführ 50,8 mm Nominaldurchmesser, die in einer Flüssigkeit geringeren spezifischen Gewichts als die Festkörperpartikel, vorzugsweise Wasser mitgeführt werden, in den Behälter 18 an dem durch den Pfeil 12 bezeichneten Punkt ein. Die tangentiale Anordnung des Einlasses bewirkt, daß die Festkörperpartikel des Breis bei ihrer Abwärtsbewegung im Setztank oder Behälter 18 gleichmäßig verteilt sind. Eine freie Flüssigkeitsoberfläche wird in dem Druckbehälter 18 durch die nun von den Festkörperpartikeln getrennte, aus dem Behälter 18 durch die Öffnungen 104 in der zylindrischen Wand 102 herausströmende Flüssigkeit aufrechterhalten. Die Öffnungen 104 sind derart angeordnet und größenmäßig bemessen, daß um den gesamten Umfang der zylindrischen Wand 102 herum eine gleichmäßige Flüssigkeitsströmung aus dem Druckgefäß 118 heraus ermöglicht ist. Die Flüssigkeit wird in einem internen Sammelkopf 98 gesammelt und strömt aus der Auslaßleitung heraus in die Rückführleitung (nicht gezeigt). Der Durchmesser des Druckbehälters oder Absetztanks 18 und der zylindrischen Wand 102 ist jeweils derart gewählt, daß die Aufwärtsgeschwindigkeit der Flüssigkeitsströmung keinerlei Festkörperpartikel mitträgt, die größer sind als die, die leicht durch die öffnungen 104 in der zylindrischen Wand 102 hindurchströmen können. Die Festkörperpartikel bewegen sich nach unten zum Hebemechanismus 22.

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Die Festkörperpartikel setzen sich durch den Einlaß des Gehäuseaufbaus 44 hindurch auf der Platte 72 des Hebemechanismus 22 ab. Die Zugstäbe 88 und die Zugplatten 92 bewegen sich entlang der Oberfläche 74 der Platte 72 aufwärts, sammeln die Festkörperpartikel und bewegen sie aufwärts. Die Zugstäbe 88 und die Zugplatten 92 tragen die Festkörperpartikel aufwärts durch die freie Oberfläche der Flüssigkeit zur Auslaßleitung 62. Nachdem die Festkörperpartikel dur-ch die freie Oberfläche der Flüssigkeit hindurchtreten, läuft die Flüssigkeit, die den Raum zwischen den Festkörperpartikeln füllte, zurück in den Flüssigkeitskörper. Nur die Flüssigkeit, die an der Oberfläche der Festkörperpartikel haftet, wird mit den Festkörperpartikeln zur Auslaßleitung 62 getragen.

Der verbesserte Hebemechanismus 22 kann von einem Festkörperpartikel bis zu seiner maximalen Kapazität fördern, d.h. der Mechanismus ist eine zwangsläufig wirkende Vorrichtung. Es gibt keine Minimalkapazität. Überdies kann die Geschwindigkeit der Zugstäbe 88 durch Veränderung der Geschwindigkeit des Motors 96 eingestellt werden, um mehr Zeit für den Ablauf der Flüssigkeit aus den Zwischenräumen zwischen den Festkörperpartikeln bereitzustellen. Es gibt keine Minimalgeschwindigkeit, unterhalb der der Hebemechanismus nicht mehr arbeiten würde. Die Festkörperpartikel gleiten bei ihrer Aufwärtsbewegung entlang der Oberfläche 74 der Platte 72, die kein Druck unterhaltendes Element des Geräts ist.

Ein Verfahren zur Entfernung der kleinen Festkörperpartikel aus der Rückführleitung (nicht gezeigt) kann zusätzlich vorgesehen sein, wobei die kleinen Partikel in das Gerät durch eine Kleinkörper-Einlaßleitung 110 eingeführt werden, die sich oberhalb des freien Flüssigkeitspegels befindet. Dadurch wird es ermöglicht, daß alle

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Festkörperpartikel von der Flüssigkeitsströmung getrennt und in den Vergaserbehälter eingespeist werden. Überdies kann ein Druckausgleichsrohr 112 zwischen dem Behälter 18 und dem Gehäuse 44 oberhalb der freien Flüssigkeitsoberfläche angeschlossen werden, um die Verbindung des Vergaser-Gasdrucks zum Druckbehälter 18 herzustellen.

In der Fig. 4 ist eine Abwandlung des Aufbaus der oberen Endstruktur der Gehäuseanordnung 44 des verbesserten Hebemechanismus dargestellt. Diese Figur zeigt einen flachen Endaufbau 114 mit einem Flansch 116, der fest im Eingriff mit dem Flansch 56 des Hauptgehäuseabschnitts 50 steht.

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Claims (16)

' Γ PrtT.EN.TAMWAl-TE HELMUT SCHROETER KLAUS LEHMANN DIPL.-PHYS. DIPL.-INC. Kamyr Inc. cu-kr-24 U/m 15. September 198Ο Gerät zur kontinuierlichen Zuführung von Festkörperpartikeln in einen Druckbehälter Patentansprüche

1. Gerät zur kontinuierlichen Zuführung von Festkörperpartikeln in einen Druckbehälter, mit einem in der Nähe des Druckbehälters angeordneten Gefäß zum Einschluß einer Menge einer Flüssigkeit, deren spezifisches Gewicht geringer ist als das spezifische Gewicht der Partikel, mit einer Einrichtung zur Aufrechterhaltung der Verbindung der Druckbedingungen innerhalb des Druckbehälters mit einer freien Oberfläche der eingeschlossenen Flüssigkeitsmenge, um den Flüssigkeitskörper unter Druck zu halten, mit einer Einrichtung zur kontinuierlichen Einführung einer Zufuhr von in einer unter Druck stehenden Flüssigkeit mitgeführten Festkörperpartikeln in den unter Druck stehenden Flüs-

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D-7070 SCHWABISCH CMÜND GEMEINSAME KONTEN: D-βΟΟΟ MÜNCHEN

Telefon: (07171) 56 90 Deutsche Bank AG Postscheckkonto Telefon: (089) 7252071

H. SCHROETER Telegramme: Schrocpat München 70/3736? München K. LEHMANN Telegramme: Sehrocp.it

Bocksgasse 49 Telex: 7248 868 pagd d (BLZ 700 700 10) 167941-804 Lipiiwskystrißc 10 Telex: 5212248 pawe <1

sigkeitskörper, so daß die mitgeführten Partikel sich kontinuierlich zum Bodenteil des Flüssigkeitskörpers bewegen, mit mechanischen Einrichtungen zur kontinuierlichen Bewegung der Partikel im Bodenteil des Flüssigkeitskörpers aufwärts entlang eines nicht mit öffnungen versehenen eingegrenzten Pfades, der sich von einer Position in der Nähe des Bodenteils des Flüssigkeitskörpers aufwärts über den Pegel seiner freien Oberfläche in eine Z.ufuhrposition erstreckt, die in Druckverbindung mit dem Inneren des unter Druck stehenden Behälters steht, aus welcher die Partikel in den unter Druck stehenden Behälter eingeführt werden können, so daß die die Zwischenräume zwischen den aufwärtsbewegten Festkörperpartikeln füllende Flüssigkeit von den Partikeln nach unten in den Flüssigkeitskörper während der Bewegung der Partikel oberhalb der freien Oberfläche des Flüssigkeitskörpers abläuft, wodurch im wesentlichen nur die durch Oberflächenhaftung gehaltene Flüssigkeitsmenge bei den Festkörperpartikeln verbleibt, während die von der Zufuhrposition in den unter Druck stehenden Behälter gelangen, und mit einer Einrichtung zum kontinuierlichen Abziehen von Flüssigkeit aus dem Flüssigkeitskörper an einem Pegel an oder nahe dessen freier Oberfläche und in einer Menge, die derart mit der Menge der eingeführten Partikel und der mitgeführten Flüssigkeit und mit der Menge der entlang des Pfades entfernten Partikel in Beziehung steht, daß sie ausreicht, um die freie Oberfläche auf einem im wesentlichen konstanten Pegel zu halten, wobei der Flüssigkeitsabzug entlang einer Flüssigkeitsabzug-Strömungspfadanordnung verläuft, die keine Einschnürungen einer Größe aufweist, die geringer ist als die für den freien Durchgang von in der abgezogenen Flüssigkeit mitgeführten feinen Partikel erforderliche Größe, dadurch gekennzeichnet , daß

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die mechanischen Einrichtungen einen langgestreckten zylindrischen Gehäuseaufbau aufweisen, der betriebsmäßig derart angeordnet ist, daß sich seine Achse in einem Winkel zur Horizontalen und zur Vertikalen erstreckt, daß der Gehäuseaufbau Endstrukturen aufweist, die seine oberen und unteren Enden verschließen, sowie Wasser- und Partikeleinlaßvorrichtungen zur Druckverbindung mit dem Gefäß, die nach unten in das Innere des Gehäuseaufbaus in der Nähe dessen geschlossenen Endes hineinführen, und Partikel-Auslaßeinrichtungen zur Druckverbindung" mit dem Behälter, die von dem Inneren des Gehäuseaufbaus in der Nähe dessen geschlossenen oberen Endes nach unten führen, daß eine Partikel-Tragplatte vorgesehen ist, die sich in Längsrichtung innerhalb des zylindrischen Gehäuseaufbaus zwischen dessen Endabschnitten erstreckt, sowie eine Einrichtung zur feststehenden Anbringung der Seiten der Platte zwischen horizontal beabstandeten im Durchmesser gegenüberliegenden Abschnitten des Gehäuseaufbaus, daß die Platte eine nach oben ragende Oberfläche aufweist, die oberhalb der Achse des Gehäuseaufbaus und parallel zu dieser im Abstand angeordnet ist, daß im Gehäuse ein Paar von parallelen endlosen Ketten vorgesehen ist, deren im Betrieb oben verlaufende Zweige sich entlang gegenüberliegender Seiten der oberen Oberfläche der Platte erstrecken, sowie untere parallele Rückführungszweige und gebogene Enden, die um Kettenräder herum geführt sind, welche an den Enden der Platte von dem Gehäuseaufbau getragen sind, und daß im Gehäuseaufbau eine Reihe von beabstandeten perforierten Partikelbewegungstrukturen vorgesehen ist, die sich zwischen den Ketten erstrecken und sich während der Bewegung der Ketten durch den Betriebszweig mit dieser über die obere Oberfläche der Platte und aufwärts durch den Raum darüber, der durch den oberen Umfang des Ge-

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häuseaufbaus begrenzt ist, bewegen, so daß die in den unteren Abschnitt des Raums durch die Einlaßeinrichtung eingeführten Partikel zwangsweise durch die freie Oberfläche der Flüssigkeit nach oben geführt und dann durch die Auslaßeinrichtung in einem Zustand entladen werden, in welchem die Flüssigkeit im wesentlichen abgelassen worden ist.

2. Gerät nach Anspruch 1 , dadurch .. gekennzeichnet, daß die Anbringungseinrichtung ein Paar von Kanalelementen umfaßt, von denen jedes einen Einbuchtungsabschnitt und ein Paar von Schenkelabschnitten aufweist, daß das Paar von Kanalelementen feststehend innerhalb des Gehäuseaufbaus mit ihren Einbuchtungsabschnitten in parallelerBeziehung festgelegt ist, wobei sich ihre Schenkelabschnitte aufeinander zuerstrecken, daß die Platte mit ihren Seitenrändern an den Einbuchtungsabschnitten der Kanalelemente befestigt ist, und daß die Ketten mit ihren Betriebszweigen unterhalb der oberen Schenkelabschnitte und mit ihren Rückführzweigen oberhalb der unteren Schenkelabschnitte angeordnet sind.

3. Gerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß die Anbringungseinrichtung überdies obere und untere Halterungselemente aufweist, die am inneren Umfang der Gehäuseanordnung und an den oberen bzw. unteren Schenkelabschnitten jedes Kanalelementes festgelegt sind.

4. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet , daß jede der perforierten Strukturen einen mit den Ketten verbundenen, sich dazwischen erstreckenden Querstab und eine an dem Stab befestigte perforierte Platte umfaßt, daß

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die perforierte Platte einen bogenförmigen Umfang, aufweist, der in naher angrenzender Beziehung bezüglich des bogenförmigen Innenumfangs des Gehäuseaufbaus während seiner Bewegung entlang der Betriebszweige und der Rückführzweige angeordnet ist.

5. Gerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß jede der perforierten Platten eine Reihe von langgestreckten parallelen Schlitzen aufweist, die sich von ihrem bogenförmigen Umfang wegerstrecken und dde Perforationen bilden.

6. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die untere Endstruktur halbkugelförmig ist.

7. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet , daß die obere Endstruktur halbkugelförmig ist.

8. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet , daß die obere Endstruktur eben ist.

9. Hebemechanismus für die Verwendung zwischen einem Zufuhrgefäß und einem unter Druck stehenden Behälter, zur Bewegung von Partikeln in einem Flüssigkeitskörper im Gefäß, der eine freie Oberfläche in Druckverbindungsbeziehung mit den Druckbedingungen des Behälters aufweist, vom Bodenabschnitt des Flüssigkeitskörpers aufwärts durch den Pegel der freien Oberfläche hindurch und in den Behälter hinein, dadurch gekennzeichnet , daß der Hebemechanismus einen langgestreckten zylindrischen Gehäuseaufbau aufweist, der derart angeordnet ist, daß sich seine Achse im Betrieb in einem Winkel zur Horizontalen und zur Vertikalen

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erstreckt, daß der Gehäuseaufbau Endstrukturen aufweist, die sein oberes und unteres Ende verschließen, sowie Wasser- und Partikeleinlaßeinrichtungen zur Druckverbindung mit dem Gefäß, die nach unten in das Innere des Gehäuseaufbaus in der Nähe dessen geschlossenen Endes führen, und Partikelauslaßeinrichtungen zur Druckverbindung mit dem Behälter, die von dem Inneren des Gehäuseaufbaus in der Nähe dessen geschlossenen oberen Endes nach., unten führen, eine Partikeltragplatte, die sich in Längsrichtung innerhalb des zylindrischen Gehäuseaufbaus zwischen dessen Endabschnitten erstreckt, Einrichtungen zur feststehenden Montierung der Seiten der Platte zwischen horizontal beabstandeten im Durchmesser gegenüberstehenden Teilen des Gehäuseaufbaus, daß die Platte eine nach oben weisende Oberfläche aufweist, die im Abstand oberhalb der Achse des Gehäuseaufbaus und parallel zu diesem verläuft, daß der Gehäuseaufbau überdies ein Paar von parallelen endlosen Ketten umfaßt, die obere Betriebszweige aufweisen, welche sich entlang entgegengesetzter Seiten der oberen Fläche der Platte erstrecken, sowie untere parallele Rückführungszweige und gebogene Enden, die um Kettenräder herum geführt sind, welche an den Enden der Platte vom Gehäuseaufbau getragen sind, und eine Reihe von im Abstand angeordneten perforierten Partikelbewegungsstrukturen, die sich zwischen den Ketten erstrecken und während der Bewegung der Ketten durch den Betriebszweig mit diesen über die obere Fläche der Platte und aufwärts durch den Raum darüber, der durch den oberen Umfang des Gehäuseaufbaus begrenzt ist bewegbar sind, so daß die in den unteren Abschnitt des Raums durch die Einlaßeinrichtung eingeführten Partikel zwangsweise aufwärts durch die freie Oberfläche der Flüssigkeit bewegt werden und dann durch die Auslaßeinrichtung in einem Zustand abgeführt werden, in welchem die Flüs-

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sigkeit im wesentlichen von ihnen abgeführt worden ist.

10. Hebemechanismus nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Montierungseinrichtung ein Paar von Kanalelementen umfaßt, von denen jedes einen Einbuchtungsabschnitt und ein Paar von Schenkelabschnitten aufweist, daß das Paar von Kanalelementen innerhalb des Gehäuseaufbaus derart festgelegt ist, daß ihre Einbuchtungsabschnitte in paralleler Beziehung stehen und sich ihre Schenkelabschnitte aufeinander zuerstrecken, daß die Seitenränder der Platte an den Einbuchtungsabschnitten der Kanalelemente festgelegt sind und daß die Ketten mit ihren Betriebszweigen unterhalb der oberen Schenkelabschnitte und mit ihren Rückführzweigen oberhalb der unteren Schenkelabschnitte angeordnet sind.

11. Hebemechanismus nach Anspruch 10, dadurch g e -

k ennzeichnet , daß die Montageeinrichtung überdies obere und untere Halterungselemente umfaßt, die am inneren Umfang des Gehäuseaufbaus und an den oberen bzw. unteren Schenkelabschnitten jedes Kanalelements festgelegt sind.

12. Hebemechanismus nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet , daß jede der perforierten Strukturen einen mit den Ketten verbundenen und sich zwischen diesen erstreckenden Querstab, sowie eine an dem Stab festgelegte perforierte Platte aufweist, daß die perforierte Platte einen bogenförmigen Umfang aufweist, der in nahe angrenzender Beziehung zum gebogenen Innenumfang der Gehäuseanordnung während ihrer Bewegung über den Betriebszweig und den Rückführungszweig angeordnet ist.

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13. Hebemechanismus nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß jede der perforierten Platten eine Reihe von langgestreckten parallelen Schlitzen aufweist, die sich von ihrem bogenförmigen Umfang aus erstrecken und die ihre Perforationen bilden.

14. Hebemechanismus nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet , daß .die untere Endstruktur halbkugelförmig ist.

15. Hebemechanismus nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet , daß die untere Endstruktur halbkugelförmig ist.

16. Hebemechanismus nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet , daß die obere Endstruktur eben ist.

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