TW201002587A - Device for discharging a solid material from a container - Google Patents

Description

201002587 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 在高壓下對固體燃料的熱轉換過程中，需要將儲存在常 壓環境條件下的滲碳物質攜帶至熱轉換的壓力位準，以輸 送至壓力反應器。上述固體燃料例如可爲各種不同的碳、 泥碳、氫化物殘澄、殘餘物、廢料 '生物物體和飛塵或上 述物質的混合物。可能的熱方法例如可以是在渦流層方法 或煙道流方法之後進行的壓力熱燃法或壓力氣化法。 因此’需要將已磨細的燃料進行輸送且暫時儲存。爲了 將燃料攜帶至反應器之壓力位準，通常使用氣閘系統，其 中燃料在壓力下被攜帶至前後相連接的容器中。操作安全 上的準則是：在燃料被攜帶至高的系統壓力之後亦能可靠 地將容器排空。爲了將最細和細顆粒的固體由容器中排 出，原則上可使用不同的措施： 在處於大氣壓力下的貯倉中，通常以機械裝置（例如，排 空臂等等）將固體排出。 基本上固體廢料可藉由氣體輸送以對抗重力而轉變成渦 流層狀態。渦流層之特性類似於液體且可經由排出口、側 面的支件等等而排出。缺點在於：需要大量的氣體。因此， 很細的微粒只能很困難地轉變成均勻的渦流層。 另一種使固體由容器排出的方式在於：在考慮廢料特性 時設置圓錐形的排空幾何形式。固體由圓錐體排出可藉由 將氣體添加至圓錐壁上來促成。氣體量通常小於氣體須被 201002587 液化時所需的量，但氣體量須足以提高廢料的！ 或防止局部的物質形成橋接現象° 最後所提及的方法是上述排氣設備中使用的 其中細顆粒的燃料須在大氣壓力下和高壓下受 是，所需的氣體量是有限的且同時不需機械配 【先前技術】 先前技術是將氣體經由有孔元件而導入至 中。有孔元件較佳是由燒結金屬所構成，但亦 有孔媒體所構成。 一些文件提及先前技術，其在排出設備中具 錐體，該些文件包括DE 41 08 048, EP 3 480 008 215 A, WO 2004/085578 A 1, US 5,1 06,240, WO US 4,94 1,77 9 ° 氣體經由圓錐體而導入至固體廢料中，全部 共同點是：使用一種雙壁式的構造，其中的外 針對環境的界面，且內壁可使氣體透過而將固 出口。大部分以焊接技術製成的多個組件都顯 許度’其允許以與最佳位置有小的差異下進行 會造成一種不利的應力。於此，實際上所傳送 排出的固體都可發生不同的溫度。這樣會在構 力。應力亦可與製程容許度一起造成小的偏差 高的拽漏率及/或較短的壽命。 【發明內容】 塗磨擦力及/ 較佳方式， 到處理。於 件。 排空圓錐體 可由其它的 有漏斗或圓 Bl, FR 1 019 89/11378 或 的圓錐體的 壁形成一種 體帶引至排 示有製程容 安裝，這樣 的氣體和待 件中造成應 ，其可引起 201002587 本發明由EP 1 551 736或US 2006/0013660開始構想。 於此’本發明的目的是克服習知之雙壁式圓錐形構造之上 述缺點’且另外對廣泛的應用領域提出成本有利的解法， 特別是對闻的系統壓力以及高的溫度和溫度梯度時亦提供 解決方式。 上述目的藉由本發明上述形式的裝置以下述方式來達 成’即：排空漏斗的一部分在面向容器的上部區中有一部 分是由轉變成圓柱形的容器下部的容器壁本身所形成，承 載著排空支件之漏斗的其它部分是由安裝在圓柱形容器下 部中的分開的圓柱形元件所形成。 利用本發明’可達成一系列的優點，特別是在焊接加工 時由於可嵌入性而不必考慮特殊的容許度。只要需要時即 可將墊圈設置在圓柱形的元件上，這在以下將再說明。 本發明的一些形式描述在申請專利範圍各附屬項中。於 此’特別是可將容器下部和圓柱形元件藉由凸緣而與漏斗 互相連接’其中凸緣連接方式已使用在上述各類文件中， 當然在該些文件中凸緣亦用在圓錐形元件中。 當承載該凸緣之圓柱形容器下部和該漏斗部之承載該凸 緣的圓柱形元件在安裝位置處互相之間具有很微小的距離 時是有利的，這在本發明中同樣有效。 本發明之特殊的佈置在於：漏斗部在排空區中以二個部 分來構成，其具有圓柱形的末端區，此末端區設有管形的 圓柱式排空配件。因此，在使待製成的裝置的各元件最小 201002587 化時，該裝置可依據使用目的和使用情況來調整，以形成 模組形式的構造。 在上述佈置中，當該排空配件設有一種外凸緣時是適當 的，該外凸緣可與該漏斗部之凸緣盤相連接。 本發明的另一佈置在於：該漏斗部的主要部分是由可透 過氣體的孔以習知的方式來形成，其中在圓柱形元件和可 透過氣體之漏斗壁之間形成一種氣體輸送區。 如上所述，該圓柱形容器下部和該漏斗部之圓柱形壁相 互之間具有很微小的距離。此處，在本發明的另一佈置中， 可在該容器之漏斗壁和該排空漏斗之過渡區中設置一種跨 接圓柱形壁之間的間隙之圍裙。 本發明之細節、特徵和優點將描述在以下的說明和圖式 中〇 【實施方式】 本發明涉及一種由容器排出固體的裝置，其用來將微細 顆粒之材料（例如，磨細的碳或飛塵）予以隔離及/或儲存。 第1圖所示的容器1是由主部2所構成，其具有輸入口 6,用來塡入固體；其它未顯示的支件，用來輸送氣體或排 出氣體；以及多個測量支件等等。第1圖未按比例繪出， 特別是主部已縮小地繪出。主部可具有長方形的橫切面或 亦可形成圓柱形。該容器的下部中連接著一個收斂式的配 件即容器圓錐體3(長方形或圓柱形的錐體），其下端存在一 圓柱形的容器下部4和一終端凸緣5。 201002587 圓柱形的下部4用來容納特定的排空裝置7，其經由該 裝置凸緣8而固定至該容器下部4之凸緣5。 如第2及3圖所示’該排空裝置7由對立凸緣8所構成， 對立凸緣8上固定著圓柱形的壁9，壁9的上端存在一終端 件1 0 ’其使圓柱形的壁9轉變成漏斗部丨t。該漏斗部i i 至少一部分由可透過氣體的構造來構成，其在先前技術中 由燒結金屬來構成或在較新的申請案中設有特殊造形的開 P。 在該收斂式部分可透氣的壁上連接一終端元件丨2,其一 方面使該收斂壁的幾何形式轉變成圓柱形的排空配件1 4， 且另一方面設有一墊圈13，較佳是〇形環墊圈，其將該終 端元件1 2和該排空配件1 4之間的空間予以密封。該終端 元件12本身可形成爲使收斂部分直接轉變成圓柱形部分 (請參閱第2圖）’或能以一種半徑來描述該收斂部分至圓 柱形部分的轉變，以達成一種”流動式”的幾何轉變（第3 圖）。 於此’該排空配件1 4可設置在該終端元件1 2之內部（第 2圖）和外部（第3圖）。若該排空配件1 4設在內部，則建議 在上端設置一斜邊20，其對垂直線所形成的角度是與該收 敵部分對垂直線所形成的角度相同，以使固體儘可能平滑 地轉移至該排空配件中。 該排空配件14本身又以凸緣15而固定在該裝置凸緣8 上。於此’凸緣1 5中的孔所需的直徑須設置爲大於螺栓連 201002587 接8時所需的直徑。於是，在將該排空配件1 4固定時水平 方向中的製程和安裝容許度可獲得補償。 藉由一可移動的墊圈（例如，〇形環墊圈）使該終端元件 1 2可對該排空配件1 4形成密封，則可使垂直方向中的容許 度或與溫度有關的膨脹受到補償，同時使氣體空間22相對 於固體導引用的內部來形成密封。 整個排空裝置7以同心圓方式而位於該圓柱形之容器下 部4之內部中’且各元件藉由凸緣8和5而相連接以對環 境形成密封。圓柱形之容器下部4和該排空裝置之圓柱形 壁之間所形成的環形間隙2 3之寬度d (1 8)應小於該圓柱形 之容器下部4之內直徑D(19)之5%。 爲了使由該容器3之收斂部分至該排空裝置之固體流動 性獲得改善且同時將該間隙23密封，則安裝一種收敛式圍 裙21是有利的，請參閱第3圖。 由上述的構造可獲得以下的優點： -相對於設有一外部的收斂壁而言，可使製程技術上的耗 費下降，此乃因只需一收斂壁作爲漏斗部（1丨）。多個收斂 元件在製程中較昂貴且同時使製程容許度較作爲標準用的 圓柱形元件大大地增加。 -用在局壓時製程技術上的耗費亦不會增加很多，此乃因 在操作壓力下所設計的各構件（凸緣8，15，16，14)基本上 是標準組件。在建議設置收斂式外壁時，該外壁及所屬的 焊接連接區須針對咼壓來設計。此處之圓柱形壁（9)就像密 201002587 封元件（13)—樣只針對壓力差來設計，氣體需要此壓力差 以便由該氣體空間（22)通過該收斂壁。 -此處所建議的構造可在水平方向中藉由可調整的排空 配件（1 4)和該配件凸緣（1 5)而使製程技術上的容許度獲胃 補償。 -該終端元件（1 2)可撓地經由一墊圈（1 3 )而與該排空配件 (1 4)相連接，於此，該終端元件（1 2)可使構件中所存在的溫 度梯度所形成的膨脹獲得補償。 -所建議的構造對與垂直線所形成的所有可達成的傾斜 角度U7)在15度至85度的範圍中時都可適用。此傾斜角度 是由廢料特性所決定，但亦可由廢料特性和所選取的經由 收敛式透氣壁之氣體輸送之不同方式的組合來決定。此 外’該排空配件（14)之已選取的直徑在選取該角度（17)時就 廢料特性而言亦具有決定性。 -間隙値d (1 8)較佳是小於直徑D (1 9)之5 %。 收:斂部分轉變成該終端元件（12)之圓柱形部分，這能 以”有角的方式，，（第2圖）或以半徑（第3圖）來達成。 -塾圈（13)用的墊圈容納區可設置在該終端元件（12)之圓 柱形部分之內部（第2圖）或外部（第3圖）。 -墊圈（13)用的墊圈容納區亦可不設置在該終端元件（丨2) t ®柱形部分中而是位於該排空配件（1 4)之圓柱形部分 中〇 -胃'測量輸送至氣體空間（22)中之氣體輸送（16)之量，使 -10- 201002587 廢料在該漏斗部（11)之收斂壁上的壁磨擦力下降及/或上 升，但同時使氣體量小於直徑之橫切面在液化最小化 時所需的氣體量。 -應用在粉狀的碳之情況中時，須測量所傳送的氣體量， 以便在排空配件中在排空過程期間可調整出一種大於420 kg/m3之密度。 【圖式簡單說明】 第1圖爲本發明的裝置之斷面圖。 第2及3圖分別爲排空漏斗之細部的放大示意圖。 【主要元件符號說明】 1 容器 2 容器主部 3 容器圓錐體 4 容器下部 5 凸緣 6 輸入口 7 排空裝置 8 裝置凸緣 9 圓柱形壁 10 終端元件圓柱形壁-收斂壁 11 (漏斗部）氣體可透過的壁 12 終端元件和密封元件 13 墊圈 -11 - 201002587 14 排空配件 15 配件凸緣 16 氣體輸送 17 對垂直線的角度 18 該排空裝置之圓柱形壁和該容器下部之間的距離 19 圓柱形的容器下部之直徑 20 斜邊 21 圓錐形的圍裙 22 氣體空間 23 間隙 -12-

Claims (1)

1. 201002587 七、申請專利範圍： 1 · 一種用以由容器排出固體之裝置，特別是用以排出很細 顆粒之固體或固體混合物，此裝置在重力方向中有一排空 漏斗位於容器主部之下方， 此裝置之特徵爲： 該排空漏斗之一部分（3)在面向該容器（2)之上部區中有一 部分是由容器壁本身所形成，該容器壁轉變成圓柱形的容 器下部（4)，承載該排空配件（14)之其它部分是由安裝在圓 柱形容器下部（4)中的分開的圓柱形元件（9)及漏斗部（11) 所形成。 2.如申請專利範圍第1項之裝置，其中該容器下部（4)以及 圓柱形元件（9)及漏斗部（11)可藉由凸緣（5, 8)而互相連接。 3 .如申請專利範圍第1或2項之裝置，其中承載該凸緣（5) 之圓柱形容器下部（4)以及承載該凸緣（8)之圓柱形元件（9) 和該漏斗部（1 1)在安裝位置處相互之間具有很微小的距 離（18)。 4 ·如申請專利範圍第1至3項中任一項之裝置，其中該漏 斗部（1 1)在排空區中以二個部分來形成，其具有一圓柱形 的終端元件（12)，該終端元件（12)設有一管形的圓柱式排 空配件（14)。 5 .如申請專利範圍第4項之裝置，其中該排空配件（1 4)設有 一外凸緣（15)，其可與漏斗部（11)的凸緣盤（8)相連接。 6.如申請專利範圍第1至5項中任一項之裝置，其中該漏 -13- 201002587 斗部（1 1)之主要區域是以ΐ 形成，其中在圓柱形元件和 體空間（2 2)。 7 .如申請專利範圍第1至6 器之漏斗壁和該排空漏斗；5 將圓柱形的壁（4，9)之間的 「透過氣體的壁以習知方式來 可透氣的漏斗壁之間形成一氣 項中任一項之裝置，其中該容 .過渡區中設有一圍裙（21)，其 間隙（23)予以橋接。 -14-