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AuIgabebehälter zum Dosieren eines körnigen Feststoffes an einen Gasstrom
Die
Erfindung bezieht sich auf einen Aufga.bebehälter zum Dosieren eines körnigen Feststoffes
an einen Gasstrom.
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Gemäß der Erfindung ist der Aufgabebehälter als kegelförmiges Schwingungsgefäß
mit abwärts gerichteter Spitze ausgebildet und ist von einem in seiner Form dem
Schwingungsgefäß angepaßten Gehäuse unter Belassung eines Zwischenraumes umgeben,
wobei sich das Zuführungsrohr für das zu fördernde Gut von oben her in das Schwingungsgefäß
erstreckt und an der Unterseite des Aufgabebehälters die Zuleitung des Druckförderme4iums
derart angeschlossen ist, daß dieses zwischen den Wänden des Schwingungsgefäßes
und des Gehäuses hinaufströmen kann, während die Förderleitung für das Gemisch aus
Feststoff und Fordermedium im oberen Bereich des AufgabNebehälters an einen durch
einen Vorsprung um das Zuführungsrohr gebildeten ringförmigen Raum angeschlossen
ist.
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Wird nun in dem oberen Teil dieses Schwingungsgefäß es ein Gasstrom
mit hinreichender Geschwindigkeit in die wirbelnde Masse geleitet, so reißt diese
Masse den körnigen Feststoff mit sich. Die Menge, die bei konstanter Gasgeschwindigkeit
mitgerissen werden kann, läßt
sich in einem gewissen Bereich durch
Änderung der Amplitude und/oder Frequenz der senkrechten Schwingungen des Gefäßes
regeln.
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Das Zuleitungsrohr wird vorzugsweise zentral angebracht und senkrecht
gerichtet.
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Es ist von Bedeutung, dafür Sorge zu tragen, daß der Druck, den das
durch das Zuleitungsrohr infolge Schwerkraftwirkung frei zuströmende Gut auf das
bereits im Schwingungsgefäß befindliche körnige Gut ausübt, nicht zu sehr ansteigt.
Vor allem, wenn die Durchmesser der Körner beträchtlich voneinander abweichen, besteht
die Möglichkeit, daß diesem Druck zufolge sich eine derart dichte Packung der Körner
einstellt, daß die Wirbelschicht nicht aufrechterhalten werden kann.
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Es ist deshalb erwünscht, dem senkrechten Zuleitungsrohr, das als
Standrohr wirkt, keine zu große Länge zu erteilen. Führt dies jedoch zu Schwierigkeiten,
so können diese in einfacher Weise dadurch behoben werden, daß man so viel Gas in
das Zuleitungsrohr hineinleitet, daß darin wenigstens der Anfang einer wirbelnden
Bewegung erreicht wird. Ist es beschwerlich, das körnige Gut in dem ganzen Zuleitungsrohr
in die Wirbelschicht zu versetzen, so genügt es erfindungsgemäß schon, eine Wirbelschicht
bloß örtlich am unteren Ende des Zuleitungsrohres oder in unmittelbarer Nähe dieses
unteren Endes zu verwirklichen. Dies kann erreicht werden, wenn man am unteren Ende
des Zuleitungsrohres oder in dessen. unmittelbarer Nähe eine Verengung anbringt
und an dieser Stelle so viel Gas hineinleitet, daß das in dieser Verengung vorhandene
körnige Gut zum Wirbeln gebracht wird. Oberhalb dieser Verengung wird die lineare
Gasgeschwindigkeit dann entsprechend geringer sein, so daß sich dort keine Wirleelschicht
entwickeln kann.
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Zur Erläuterung der Erfindung ist in der Zeichnung eine der vielen
möglichen erfindungsgemäßen Vorrichtungen schematisch dargestellt.
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Die Vorrichtung besteht aus einem Schwingungsgefäß 2, das hier als
ein gerader Kegel ausgebildet ist, dessen Spitze abwärts zeigt. In dieses kegelförmige
Schwingungsgefäß mündet das Zuleitungsrohr 1, und zwar derart, daß das Zuleitungsrohr
beim Betrieb des Schwingungsgefäßes so weit in das in der Wirbelschicht befindliche
körnige Gut hineinragt, daß kein Gas durch die Mündung dieses Rohres entweichen
kann.
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Das Schwingungsgefäß 2 ist auf einem Stiel 3 montiert, der mit einer
Vorrichtung verbunden ist, welche senkrechte Schwingungen zu induzieren vermag.
Dies kann z. B. auf elektromagnetischem Wege oder durch Magnetostriktion erfolgen.
Der Stiel ist dabei derart gasdicht an ein stillstehendes Gehäuse 5 angeschlossen,
daß die Schwingungen nicht beeinträchtigt werden.
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Hat man keinen hohcn Drücken oder hohen Temperaturen zu widerstehen,
so kann als Befestigungsmittel eine einfache Membrane 4 diener.
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In anderen Fällen ist es vorteilhaft, das Ganze in solcher Weise auszuführen,
daß das Befestigungsmittel an das Gehäuse als ein starrer, unbeweglicher Punkt im
ganzen Schwingungssystem ausgebildet ist.
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An das Gehäuse 5 ist ein Zuleitungsrohr 6 für das strömende Gas angeschlossen.
Dieses Rohr ist, wie in der Figur gezeichnet list, vorzugsweise an der Unterseite
des Gehäuses 5 angebracht. Diese Anordnung weist den Vorteil auf, daß möglicherweise
aus dem Gefäß 2 verschüttetes Gut weggeblasen werden kann. Es ist dabei als vorteilhaft
anzusehen, wenn man das Zuleitungsrohr tangential in das Gehäuse 5 enden läßt. Das
Gas kann danach zwischen den Wänden des Gehäuses und des Gefäßes 2 hindurch hinaufströmen,
um dort über den Rand des Gefäßes 2 hinüber von einer ins Gehäuse 5 mündenden Leitung
7 abgeführt zu werden. Ein ringförmiger Vorsprung 8 zwingt das Gas, eine gewisse
Strecke im oberen Teil des Ge-Gefäßes 2- zurückzulegen.
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Strömt jetzt durch die Wirkung der Schwerkraft körniges Gut g durch
das Zuleitungsrohr I zu und wird das Gefäß 2 mittels des Stiels 3 in Schwingungen
versetzt, so füllt sich das Gefäß 2 mit diesem Gut, wobei in dem Gefäß eine durch
die Pfeile 10 bezeichnete Zirkulationsströmung auftritt. Um diese Wirbelschicht
zu erreichen, können die Frequenz und Amplitude der Schwingungen in weitem Bereich
variieren. Für trockenen Sand mit einer mittleren Korngröße von 200,u ist z,B. eine
Frequenz von 75 Hz und eine Amplitude von etwa 1 mm geeignet. Wird anschließend
durch die Leitung 6 Gas herangeführt, so wird das Gas gezwungen, durch die aus körnigem
Gut bestehende wirbelnde Masse zu strömen. Ist die Geschwindigkeit des Gases hoch
genug, so wird dabei das körnige Gut kontinuierlich mitgerissen und durch die Leitung
7 abgeführt. Die Menge mitgerissenen Gutes läßt sich durch eine Änderung der Amplitude
und/oder Frequenz der Schwingungen regeln. Schwingt das Gefäß nicht, so wird kein
Gut mitgerissen, nachdem sich das Gas einen Weg frei gemacht hat. Der Zufluß des
Gutes aus dem Rohr I hört dann auf. Steigert man die Amplitude und/oder Frequenz
immer mehr, so wird letzten Endes das Gas den zugeführten Feststoff nicht mehr mitreißen
können, wodurch Verstopfungen auftreten können. Zwischen diesen äußersten Fällen
ist jedoch eine einfache Regelung möglich.
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Die Geschwindigkeit, mit der das Gas zugeleitet wird, kann zwischen
weiten Grenzen schwanken, solange sie wenigstens zur Wegführung des körnigen Gutes
ausreicht. Bei hohen Zuleitungsgeschwindigkeiten des Gases ist es vorteilhaft, sowohl
das Zuleitungsrohr 6 als auch das Abführungsrohr 7 tangential an das Gehäuse 5 bzw.
an den Raum innerhalb des Ringes 8 anzuschließen. Bei sehr hohen Geschwindigkeiten
kann das Gas durch das als Standrohr wirkende Zuleitungsrohr I entweichen. Dieser
Nachteil läßt sich vermeiden, wenn man dieses Rohr ziemlich tief in die im - Schwingungsgefäß
befindliche wirbelnde Masse hineinsteckt.
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Sollte sich dem Druck der aus körnigem Gut bestehenden Säule in dem
Zuleitungsrohr I zufolge
eine zu dichte Anhäufung der Körner im
Gefäß 2 einstellen, wodurch die Wirbelschicht im Gefäß schwer aufrechtzuerhalten
wäre, so läßt sich diese Schwierigkeit in einfacher Weise beheben, indem man im
unteren Ende des Zuleitungsrohres wenigstens örtlich das Gut zum Wirbeln bringt.
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Als Beispiel dafür kann die in dem Rohr I angebrachte Vorrichtung
dienen. Durch das Vorhandensein eines ringförmigen Körpers 10 ist das Rohr I örtlich
verengt. Unter dieser Verengung kann durch ein Rohr 11 ein Gas eingeblasen werden.
Die Geschwindigkeit dieses Gases ist derart, daß sich an der eingeengten Stelle
12 eine Wirbelschicht entwickelt. Es zeigt sich, daß damit die Gefahr einer kompakten
Anhäufung in dem Gefäß 2 völlig behoben werden kann.
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Es wird einleuchten, daß viele Variationen an der erfindungsgemäßen
Vorrichtung vorzunehmen sind, ohne daß diese aus dem Rahmen des Erfindungsgedankens
herausfallen. So kann z. B. das Schwingungsgefäß in waagerechtem Schnitt eine rechtwinklige
Form haben. Zudem können die Gefäßwände zu verschiedenen Höhen eine verschiedene
Neigung haben.
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Liegt die Möglichkeit vor, daß die Schwingung des Gefäßes 2 auf das
Zuleitungsrohr I übertragen wird, was schon aus energetischen Gründen zu vermeiden
ist, so kann die Verengung 12 des Zuleitungsrohres I sogar als ein Nachteil betrachtet
werden, da dadurch eine aufwärts gerichtete Zirkulationsströmung induziert wird.