Login| Sign Up| Help| Contact|

Patent Searching and Data


Title:
DEVICE AND METHOD FOR REDUCING THE PRESSURE OF A FLUID CONTAINING GRANULES
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2013/075802
Kind Code:
A1
Abstract:
A device and a method for reducing the pressure of a fluid containing granules are disclosed, wherein a free space (4) free of moving rotor blades is provided in a housing (1) with an inlet (2) and an outlet (3), wherein the wall shape of the housing (1) and of the free space (4) therein apply a centripetal flow component to the fluid containing the granules flowing therethrough, so that the pressure of the fluid containing the granules decreases after the flow has passed through the device, and wherein a rotational motion is applied to the fluid containing the granules in the area of the single outlet (3) arranged in the central area of the free space (4).

Inventors:
DAHLHEIMER STEFAN (DE)
MEIDHOF HELMUTH (DE)
DEISS STEFAN (DE)
Application Number:
PCT/EP2012/004752
Publication Date:
May 30, 2013
Filing Date:
November 15, 2012
Export Citation:
Click for automatic bibliography generation   Help
Assignee:
AUTOMATIK PLASTICS MACHINERY (DE)
DAHLHEIMER STEFAN (DE)
MEIDHOF HELMUTH (DE)
DEISS STEFAN (DE)
International Classes:
B29B9/06; B29B13/06; B29C44/34
Domestic Patent References:
WO2011018229A12011-02-17
Foreign References:
DE102006022555A12007-11-22
JP2002337138A2002-11-27
EP1998948B12010-11-03
DE102006022555B42010-12-16
Attorney, Agent or Firm:
SPRANGER, Stephan (DE)
Download PDF:
Claims:
Patentansprüche

1. Vorrichtung zum Druckabbau eines Fluids mit darin enthaltenen Granulatkörnern, aufweisend ein Gehäuse (1) mit einem Zulauf (2) und einem Ablauf (3), dadurch gekennzeichnet, dass in dem Gehäuse (1) ein von rotierend beweglichen Rotorblättern frei bleibender Freiraum (4) mit einer Seitenwandung (5) mit einer in Draufsicht so ausgebildeten Umfangsform vorgesehen ist, so dass dort dem Fluid mit den darin enthaltenen Granulatkörnern beim Durchströmen davon eine zentripetale Strömungskomponente aufgeprägt ist, so dass der Druck des Fluids mit den darin enthaltenen Granulatkörnern nach dem Durchströmen der Vorrichtung abnimmt, und so dass dem Fluid mit den darin enthaltenen Granulatkörnern im Bereich des im zentralen Bereich des Freiraums (4) angeordneten einzigen Ablaufs (3) eine Drehbewegung aufgeprägt ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Seitenwandung (5) zumindest im Bereich des Zulaufs (2) des Freiraums (4) in Draufsicht einen spiralförmig ausgebildeten Wandungsbereich (S') aufweist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Zulauf (2) zum Gehäuse (1) und zu dem Freiraum (4) darin tangential verläuft und in die Seitenwandung (5) mündet.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Zulauf (2) zum Gehäuse (1) und zu dem Freiraum (4) darin hin erweiternd verläuft, bevorzugt konisch erweiternd verläuft.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der einzige Ablauf (3) im zentralen Bereich des Freiraums (4) in einer der Deckenwandungen (6) des Gehäuses (1) und des Freiraums (4) angeordnet ist.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Seitenwandung (5) in Seitenansicht zulaufend, bevorzugt konisch oder paraboloid zulaufend ist und der einzige Ablauf (3) an den zulaufenden Bereich davon anschließend angeordnet ist.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der einzige Ablauf (3) vom Gehäuse (1) und vom Freiraum (4) darin weg verengend verläuft, bevorzugt konisch verengend verläuft.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der einzige Ablauf (3) vom Gehäuse (1) und vom Freiraum (4) darin weg erweiternd verläuft, bevorzugt konisch erweiternd verläuft.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich des einzigen Ablaufs (3) vom Gehäuse (1) und vom Freiraum (4) dort ein Quetschventil (8) angeordnet ist.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich angrenzend an die Seitenwandung (5) in dem Gehäuse (1) und im Freiraum (4) davon Leitschaufeln (7) so angeordnet sind, so dass die dort dem Fluid mit den darin enthaltenen Granulatkörnern aufgeprägte zentripetale Strömungskomponente zusätzlich verstärkt ist, wobei die Leitschaufeln (7) bevorzugt in Ihrem Anstellwinkel verstellbar ausgeführt sind, bevorzugt verdrehbar ausgeführt sind.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Gehäuse (2) und in dem Freiraum (4) eine in Draufsicht spiralförmig vom Zulauf (2) weg nach innen verlaufende Spiralwandung (9) angeordnet ist, wobei die Spiralwandung (9) bevorzugt bis in den Gereich des Ablaufs (3) verlaufend angeordnet ist, und wobei die Spiralwandung (9) noch bevorzugt aus dem Gehäuse (2) und dem Freiraum (4) herausnehmbar ist, und besonders bevorzugt dazu an einer der Deckenwandungen (6) angebracht ist.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine der Deckenwandungen (6) des Gehäuses (1) lösbar befestigbar ist.

13. Verfahren zum Druckabbau eines Fluids mit darin enthaltenen Granulatkörnem, wobei in einem Gehäuse (1) mit einem Zulauf (2) und einem Ablauf (3) ein von beweglichen Rotorblättern frei bleibender Freiraum (4) vorgesehen ist, wobei dort dem Fluid mit den darin enthaltenen Granulatkörnem durch die Wandungsform des Gehäuses (1) und des Freiraums (4) beim Durchströmen davon eine zentripetale Strömungskomponente aufgeprägt wird, so dass der Druck des Fluids mit den darin enthaltenen Granulatkörnem nach dem Durchströmen der Vorrichtung durch die Strömung abnimmt, und wobei dem Fluid mit den darin enthaltenen Granulatkörnem im Bereich des im zentralen Bereich des Freiraums (4) angeordneten einzigen Ablaufs (3) eine Drehbewegung aufgeprägt wird.

Description:
Vorrichtung und Verfahren zum Druckabbau eines Fluids mit darin enthaltenen

Granulatkörnern

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Druckabbau eines Fluids mit darin enthaltenen Granulatkörnern, aufweisend ein Gehäuse mit einem Zulauf und einem Ablauf, wobei der Druck des Fluids mit den darin enthaltenen Granulatkörnern nach dem Durchströmen der Vorrichtung abnimmt und dem Fluid mit den darin enthaltenen Granulatkörnem im Bereich des Ablaufs eine Drehbewegung aufgeprägt ist, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie ein entsprechendes Verfahren gemäß Anspruch 13.

Generell werden Granulatkörner, insbesondere Granulatkörner aus Kunststoffmaterial mit leicht flüchtigen Bestandteilen, beispielsweise in Unterwassergranulierungsanlagen erzeugt. Dabei wird eine Schmelze des zu granulierenden Materials mittels eines Extruders oder einer Schmelzepumpe aus Düsenöffnungen einer Lochplatte in eine mit Prozessfluid gefüllte Prozesskammer eines Unterwassergranulators gedrückt und dort mittels einer rotierenden Messeranordnung in einzelne Granulatkörner zertrennt. Diese Granulatkörner werden dann in einem Prozessfluidkreislauf von der Prozesskammer weggeführt und weiteren Verarbeitungsschritten zugeführt. Insbesondere bei der Granulierung von Kunststoffmaterial mit z.B. aufschäumenden Bestandteilen, wie etwa Polystyrol, oder von Kunststoffmaterial aus treibmittelhaltigen Polymerschmelzen soll das Prozessfluid unter Druck der Prozesskammer über dem Prozessfluidkreislauf zugeführt werden, wobei dann danach der Druck des Prozessfluids mit den sich darin befindenden Granulatkörnem wieder abgebaut werden muss. So ist es beispielsweise in solchen Fällen erforderlich, dass bei entsprechenden Unterwassergranulierungsanlagen ein Druckabbau des Prozessfluids mit den darin enthaltenen Granulatkörnem erfolgt bevor die Granulatkörner in einer weiteren Stufe mittels zusätzlicher Trenn- und Trocknungseinrichtungen dann vom Prozessfluid getrennt und getrocknet werden. Das Prozessfluid wird üblicherweise wieder der Prozesskammer zugeführt. Entsprechende Unterwassergranulierungsanlagen sind beispielsweise unter der Produktbezeichnung SPHERO ® vom Unternehmen Automatik Plastics Machinery GmbH bekannt.

Zum Druckabbau des Prozessfluids mit darin enthaltenen Granulatkörnem kann beispielsweise eine sogenannte Impellerschleuse Verwendung finden, welche ein Gehäuse mit einem Zulauf und einem Ablauf aufweist, wobei in dem Gehäuse ein Impellerrad vorgesehen ist, welches von einem Motor über eine Welle in Drehbewegung versetzt wird, so dass der Druck des Fluids mit den darin enthaltenen Granulatkörnem nach dem Durchströmen der Vorrichtung abnimmt und dem Fluid mit den darin enthaltenen Granulatkörnern im Bereich des Ablaufs eine Drehbewegung aufgeprägt ist.

Der Einsatz solcher Impellerschleusen ist für die Aufgabe des Druckaufbaus sehr effektiv. Dennoch kann bei Verwendung solcher Impellerschleusen das Problem auftreten, insbesondere bei der Granulierung von Schmelzematerialien, welche zum Zusammenkleben neigen, wie etwa aus Polyamid 6, dass sich im Bereich der Impellerschleusen die Granulatkörner verkleben und die so gebildeten Agglomerate im schlimmsten Fall die Impellerschleusen verstopfen und völlig zusetzen können.

Das Patent EP 1 998 948 Bl beschreibt entsprechend verschiedene Möglichkeiten des Druckabbaus von Prozessfluid bei Granuliervorgängen.

Das Patent DE 10 2006 022 555 B4 beschreibt eine Granuliervorrichtung, bei welcher ein Energiewandler zum Druckabbau von Prozessfluid und darin enthaltenen Granulatkömern eingesetzt wird, wobei es sich dabei beispielsweise um eine Turbine mit Turbinenlaufrad oder eine Zahnradpumpe mit umgekehrter Energieflussrichtung und darin laufenden Zahnrädern, mithin also auch um eine entsprechende Impellerschleuse handeln kann.

Es ist somit die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Druckabbau eines Fluids mit darin enthaltenen Granulatkörnern vorzusehen, welche(s) die Nachteile des Standes der Technik überwindet, und dabei insbesondere auf konstruktiv einfache Weise ein Verstopfen mit Granulatkörnern oder Agglomeraten davon und eine dadurch ausgelöste Störung des Prozessablaufs bei der Granulierung vermeiden kann.

Die erfindungsgemäße Aufgabe wird gelöst durch eine Vorrichtung zum Druckabbau eines Fluids mit darin enthaltenen Granulatkörnern mit den Merkmalen gemäß Anspruch 1 sowie ein entsprechendes Verfahren mit den Markmalen gemäß Anspruch 13. Bevorzugte Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprüchen definiert.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Druckabbau eines Fluids mit darin enthaltenen Granulatkörnern, weist ein Gehäuse mit einem Zulauf und einem Ablauf auf, wobei in dem Gehäuse ein von rotierend beweglichen Rotorblättern frei bleibender Freiraum mit einer Seitenwandung mit einer in Draufsicht so ausgebildeten Umfangsform vorgesehen ist, so dass dort dem Fluid mit den darin enthaltenen Granulatkörnern beim Durchströmen davon eine zentripetale Strömungskomponente aufgeprägt ist, so dass der Druck des Fluids mit den darin enthaltenen Granulatkörnern nach dem Durchströmen der Vorrichtung abnimmt, und so dass dem Fluid mit den darin enthaltenen Granulatkörnern im Bereich des im zentralen Bereich des Freiraums angeordneten einzigen Ablaufs eine Drehbewegung aufgeprägt ist.

Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist also die Seitenwandung und die entsprechende Umfangsform des Gehäuses bzw. des Freiraums so ausgebildet, dass bei Zuströmung vom Zulauf her durch die spezifische Seitenwandungsform bzw. den spezifischen Seitenwandungsverlauf die zentripetale Strömungskomponente dem Fluid und den darin enthaltenen Granulatkömern so aufgeprägt wird, dass dadurch z.B. dissipative Effekte im Fluid den Druckabbau bewirken. Das heißt, die Strömung in der erfindungsgemäß gestalteten Vorrichtung ist im Wesentlichen spiralförmig (oder auch, wie weiter unten erläutert, wendeiförmig) ausgebildet und läuft vom Rand des Gehäuses bzw. des Freiraums zur Mitte zum Bereich des Ablaufs dort. Dabei wird erfindungsgemäß der Raum im Gehäuse als Freiraum freigehalten, insbesondere ist erfindungsgemäß kein Impellerschleusenrad dort vorgesehen. Vielmehr reicht es erfindungsgemäß für den gewünschten Druckabbau aus, lediglich eine Gehäuseform vorzusehen, welche im Wesentlichen einem Impellerschleusengehäuse gleichen kann. Insbesondere kann die Strömung erfindungsgemäß also in einer Ebene des Gehäuses spiralförmig von außen nach innen verlaufend ausgeprägt sein. Eine dreidimensionale Ausprägung der Strömung im Gehäuse (mit einer zusätzlichen Komponente senkrecht (axial) zur eigentlichen radialen Ausdehnung des Freiraums) ist ebenfalls möglich. Es kann aber auch über den Durchmesser, d.h. die radiale Ausdehnung, des Gehäuses bzw. des darin befindlichen Freiraums eine gleichbleibende, bevorzugt relativ geringe, Höhe des Freiraums dort vorgesehen sein.

Der einzige Ablauf ist bevorzugt senkrecht zum Zulauf verlaufend angeordnet. Somit kann das Fluid mit den darin enthaltenen Granulatkörnern im dortigen Bereich zentral vom Freiraum besonders zuverlässig und einfach abgeführt werden.

Außerdem kann die erfindungsgemäße Vorrichtung so ausgebildet bzw. räumlich angeordnet sein, dass die spiralförmige Bewegung im Gehäuse bzw. im Freiraum in der waagerechten Ebene erfolgt und der Abfluss des Fluids mit den darin enthaltenen Granulatkörnern unter Einfluss der Schwerkraft nach unten, bevorzugt senkrecht, erfolgt und das Gehäuse mit Zulauf entsprechend horizontal angeordnet ist, wohingegen der Ablauf entsprechend vertikal angeordnet sein kann.

Bevorzugt kann die Seitenwandung zumindest im Bereich des Zulaufs des Freiraums in Draufsicht einen spiralförmig ausgebildeten Wandungsbereich aufweisen. Die in Draufsicht spiralförmig ausgebildeten Bereiche bzw. der spiralförmig ausgebildete Wandungsbereich ist strömungsgünstig besonders effektiv, so dass zusätzliche Verwirbelungen in dem Gehäuse bzw. im Freiraum somit besonders zuverlässig vermieden werden können. Dies trägt zur erfindungsgemäßen Vermeidung von Ansammlungen von Granulatkörnern und Bildung entsprechender Agglomerate zusätzlich bei.

Der Zulauf zum Gehäuse und zu dem Freiraum darin kann bevorzugt tangential verlaufen und in die Seitenwandung münden.

Bevorzugt kann der Zulauf zum Gehäuse und zu dem Freiraum darin hin erweiternd verlaufen, bevorzugt konisch erweiternd verlaufen.

Durch den bevorzugt tangentialen und/oder erweiternden Verlauf des Zulaufs zum Gehäuse ist eine besonders strömungsgünstige Anordnung möglich, was die Verstopfungsneigung durch Granulatkörner weiter besonders einfach so verhindern kann.

Der einzige Ablauf kann bevorzugt im zentralen Bereich des Freiraums in einer der Deckenwandungen des Gehäuses und des Freiraums angeordnet sein.

Bevorzugt kann die Seitenwandung in Seitenansicht zulaufend, bevorzugt konisch oder paraboloid zulaufend sein und der einzige Ablauf kann an den zulaufenden Bereich davon anschließend angeordnet sein. Will man also einen entsprechend dreidimensionalen Strömungsverlauf, so kann dann der zulaufende Abschnitt der Seitenwandung so ausgebildet sein, dass dort die ansonsten lediglich im Wesentlichen in einer Ebene verlaufende spiralförmig ausgebildete Strömung zum Ablauf hin wendeiförmig zusätzlich quasi dreidimensional, bevorzugt den Einfluss der Schwerkraft nutzend nach unten verlaufend, entsprechend der Form der Kontur der Seitenwandung ausgebildet ist, was die Verweilzeit des Fluids und somit die Möglichkeit des Druckabbaus dort zusätzlich erhöht. Auch kann durch die entsprechende Volumenvergrößerung des so gebildeten Freiraums die Verklumpungsneigung der Granulatkörner in dem Fluid weiter effektiv verringert werden.

Der einzige Ablauf vom Gehäuse und vom Freiraum darin weg kann verengend, bevorzugt konisch verengend, verlaufen. Die bevorzugte konische Ausbildung des Ablaufs bietet strömungstechnische Vorteile, so dass auch dort im Bereich des Ablaufs die Agglomeratbildung der Granulatkörner zusätzlich dadurch effektiv erfindungsgemäß bevorzugt verhindert werden kann. Auch ein sich erweiternder, bevorzugt konisch vom Gehäuse und vom Freiraum darin weg erweiternd verlaufender, Ablauf kann möglich sein, wobei dadurch nach einer entsprechenden Engstelle beim Übergang von Gehäuse bzw. Freiraum zum so gestalteten Ablauf durch die Erweiterung dort ein Druckabbau des Fluids mit den darin enthaltenen Granulatkörnern zusätzlich möglich sein kann. Auch kann dadurch eine zusätzliche Sogwirkung erzeugt werden, welche der Verklumpungsneigung von Granulatkörnern im Fluid zusätzlich entgegenwirken kann.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann zusätzlich im Bereich des einzigen Ablaufs vom Gehäuse und vom Freiraum dort ein Quetschventil angeordnet sein, mit welchem einfach der Durchflussdurchmesser dort und somit die Durchflussmenge und ein entsprechender Gegendruck bzw. zusätzlicher Druckabbau einstellbar ist. Somit kann neben der strömungstechnischen Auslegung der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Druckabbau, wie bereits beschrieben, zusätzlich zumindest in gewissem Umfang in Abhängigkeit von auftretenden Betriebssituationen, beispielsweise in Abhängigkeit der Durchsatzmenge an Fluid mit darin enthaltenen Granulatkörnern und/oder in Abhängigkeit des Schmelzematerials, aus welchem die Granulatkörner bestehen, und dem entsprechend benötigten Prozessdruck beim Granuliervorgang der erfindungsgemäße Druckabbau zusätzlich einstellbar sein.

Im Bereich angrenzend an die Seitenwandung in dem Gehäuse und im Freiraum davon können bevorzugt Leitschaufeln so angeordnet sein, so dass die dort dem Fluid mit den darin enthaltenen Granulatkörnern aufgeprägte zentripetale Strömungskomponente zusätzlich verstärkt ist, wobei die Leitschaufeln bevorzugt in Ihrem Anstellwinkel verstellbar ausgeführt sind, bevorzugt verdrehbar ausgeführt sind.

Die erfindungsgemäßen Leitschaufeln können beispielsweise durch Elektroantriebe stufenlos verstellt werden. Es handelt sich dabei allerdings nicht um ein Impellerschleusenrad gemäß dem Stand der Technik, welches ja rotierend im Gehäuse einer Impellerschleuse vorgesehen wäre. Vielmehr dienen die Leitschaufeln erfindungsgemäß lediglich der zentripetalen Aufprägung der entsprechenden Bewegungskomponente, welche dadurch zusätzlich zumindest im Randbereich des Freiraums durch die bevorzugt dort angeordneten Leitschaufeln entsprechend aufgeprägt und verstärkt werden kann. Erfindungsgemäß bevorzugt kann in dem Gehäuse und in dem Freiraum zusätzlich eine in Draufsicht spiralförmig vom Zulauf weg nach innen verlaufende Spiralwandung angeordnet sein. Die Spiralwandung kann dabei im Wesentlichen nur im Bereich des Zulaufs und Im Bereich angrenzend an die Seitenwandung in dem Gehäuse und im Freiraum angeordnet sein oder bevorzugt bis in den Gereich des Ablaufs verlaufend angeordnet sein (in einer spiralförmigen Windung oder in mehreren, sich schließenden spiralförmigen Windungen), wobei die Spiralwandung noch bevorzugt aus dem Gehäuse und dem Freiraum herausnehmbar gestaltet ist, und besonders bevorzugt dazu an einer der Deckenwandungen angebracht ist. Somit kann auf einfache Art und Weise eine besonders zuverlässige Strömungsführung erfindungsgemäß ohne rotierend bewegliche Teile/Rotorblätter im Gehäuse bzw. im Freiraum erreicht werden und durch die zusätzliche Wandreibung der Druckabbau bei gleicher Gehäusegrundform weiter erhöht werden.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann zumindest eine der Deckenwandungen des Gehäuses, bevorzugt die Deckenwandung, welche nicht den Ablauf aufweist, also besonders bevorzugt die obere Deckenwandung, lösbar befestigbar sein, bevorzugt verschraubbar sein, beispielsweise besonders bevorzugt über einen gehäuseumfänglich umlaufenden Flanschabschnitt. Auch eine Klemmverbindung von Deckenwandung zum übrigen Gehäuse ist denkbar, beispielsweise über eine umfänglich wirkende, klemmende Spannbacke. Es kann also so erfindungsgemäß bevorzugt eine einfache Zugangsmöglichkeit zum Gehäuse bzw. zum Freiraum darin vorgesehen werden, sollte es doch einmal nötig sein, Reinigungs- oder Wartungsarbeiten, beispielsweise zur Entfernung von Ablagerungen dort, vornehmen zu wollen. Da kein rotierendes Teil, wie beispielsweise ein Impellerschleusenrad, dabei ausgebaut zu werden braucht, ist dies erfindungsgemäß bevorzugt besonders einfach möglich.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Druckabbau eines Fluids mit darin enthaltenen Granulatkörnern, wird in einem Gehäuse mit einem Zulauf und einem Ablauf ein von beweglichen Rotorblättern frei bleibender Freiraum vorgesehen, wobei dort dem Fluid mit den darin enthaltenen Granulatkörnem durch die Wandungsform des Gehäuses und des Freiraums beim Durchströmen davon eine zentripetale Strömungskomponente aufgeprägt wird, so dass der Druck des Fluids mit den darin enthaltenen Granulatkörnem nach dem Durchströmen der Vorrichtung durch die Strömung abnimmt, und wobei dem Fluid mit den darin enthaltenen Granulatkörnern im Bereich des im zentralen Bereich des Freiraums angeordneten einzigen Ablaufs eine Drehbewegung aufgeprägt wird.

Im übrigen gelten die bezüglich der erfindungsgemäßen Vorrichtung getroffenen Aussagen auch hinsichtlich der entsprechend bevorzugten Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand der beigefügten Figuren näher beispielhaft erläutert werden. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische, perspektivische Ansicht einer Vorrichtung zum Druckabbau eines Fluids mit darin enthaltenen Granulatkörnern gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 2 eine schematische, geschnittene Draufsicht der Vorrichtung zum Druckabbau eines Fluids mit darin enthaltenen Granulatkörnern gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 3 eine schematische, geschnittene Seitenansicht der Vorrichtung zum Druckabbau eines Fluids mit darin enthaltenen Granulatkörnern der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 4 eine schematische, geschnittene Seitenansicht der Vorrichtung zum Druckabbau eines

Fluids mit darin enthaltenen Granulatkörnern einer weiteren bevorzugten

Ausführungsform der Erfindung, und

Fig. 5 eine schematische, geschnittene Draufsicht der Vorrichtung zum Druckabbau eines Fluids mit darin enthaltenen Granulatkörnern gemäß einer weiteren bevorzugten

Ausführungsform der Erfindung.

Die Fig. 1 zeigt eine schematische, perspektivische Ansicht einer Vorrichtung zum Druckabbau eines Fluids mit darin enthaltenen Granulatkömem gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung dient zum Druckabbau eines Fluids mit darin enthaltenen Granulatkömem. Die Vorrichtung basiert auf einer Impellerschleuse und weist entsprechend ein Gehäuse 1 mit einem Zulauf 2 und einem Ablauf 3 auf. Der Zulauf 2 ist seitlich am Gehäuse 1 so angeordnet, dass er das Fluid mit den darin enthaltenen Granulatkömem im Wesentlichen tangential zum Inneren des Gehäuses 1 zu einem inneren Freiraum 4 (in Fig. 1 nicht zu sehen) dort zuführt, allerdings anders als im Stand der Technik bei bekannten Impellerschleusen hier erfindungsgemäß ohne Impellerschleusenrad. Dem Fluid mit den darin enthaltenen Granulatkörnern wird also schon durch das Einströmen über den Zulauf 2 in das Innere des Gehäuses 1 eine gewisse Drehbewegung aufgeprägt. Das Fluid mit den darin enthaltenen Granulatkörnern strömt erfindungsgemäß durch den Freiraum 4 und von dort (siehe insbesondere im Folgenden die Fig. 2) unter Einfluss und Beibehaltung der aufgeprägten Drehbewegung zum Ablauf 3, wo es abfließt. Dabei nimmt der Druck des Fluids mit den darin enthaltenen Granulatkörnern durch die auftretenden Strömungen im Vergleich zum Druck beim Zulauf 2 im Bereich des Ablaufs 3 des Gehäuses 1 ab. Der Ablauf 3 ist zweckmäßigerweise in Draufsicht rotationssymmetrisch.

Grundsätzlich beschreiben in den Figuren gleiche Bezugszeichen jeweils gleiche Elemente der erfindungsgemäßen Vorrichtung, wobei die jeweiligen Erläuterungen jeweils für alle Figuren gelten und die gezeigten Elemente auch jeweils erfindungsgemäß bevorzugt miteinander kombiniert sein können, auch wenn dies in den Figuren nicht immer explizit dargestellt ist.

Die Fig. 2 zeigt eine schematische, geschnittene Draufsicht der Vorrichtung zum Druckabbau eines Fluids mit darin enthaltenen Granulatkörnern gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung.

Die Fig. 2 zeigt bevorzugt im Randbereich des Freiraums 4 vorgesehene Leitschaufeln 7 besonders deutlich. Die Leitschaufeln können dabei in ihrem Anstellwinkel verstellbar sein, wie dies in der Fig. 2 durch die entsprechenden Pfeile dort angedeutet ist. Die aufgeprägte Bewegungsrichtung des Fluids mit den darin enthaltenen Granulatkömern ist ebenfalls durch Pfeile in Fig. 2 deutlich gemacht. Gestrichelt angedeutet ist in Fig. 2 die rotationssymmetrische Draufsicht auf den Freiraum 4 im Gehäuse 1, wobei durch die Strichelierung auch die spiralförmig nach innen gezogene Wandung 5 im Bereich des Wandungsbereichs 5' deutlicher erkennbar ist.

Die Fig. 3 zeigt eine schematische, geschnittene Seitenansicht der Vorrichtung zum Druckabbau eines Fluids mit darin enthaltenen Granulatkömern der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung.

Die Fig. 3 macht insbesondere die rechtwinklig zueinander liegende Lage des Zulaufs 2 und des Ablaufs 3 deutlich, wobei der Ablauf 3 zentral in einer unteren Deckenwandung 6 angeordnet ist. Eine obere Deckenwandung 6 gemäß der Darstellung der Fig. 3 kann lösbar befestigbar ausgeführt sein, z.B. durch Verschraubungen (in den Figuren nicht explizit gezeigt). Auch ist der zum Gehäuse 2 bzw. zum Freiraum 4 erweiternde Verlauf des Zulaufs 2 aus Fig. 3 ersichtlich. Auch der Ablauf 3 kann einen verengenden oder erweiternden Verlauf aufweisen, wie dies durch die gestrichelt dargestellten Verläufe des Ablaufs 3 dort in Fig. 3 auch angedeutet ist. Auch zeigt Fig. 3 schematisch ein Drosselventil bzw. Quetschventil 8, welches im Bereich des Ablaufs 3 zusätzlich bevorzugt erfindungsgemäß vorgesehen sein kann.

Die Fig. 4 zeigt eine schematische, geschnittene Seitenansicht der Vorrichtung zum Druckabbau eines Fluids mit darin enthaltenen Granulatkörnern einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung.

Gemäß der in Fig. 4 gezeigten bevorzugten Ausführungsform ist zusätzlich eine dreidimensionale wendeiförmige Strömungsaufprägung möglich, welche durch die entsprechend konisch bzw. wie in der Fig. 4 dargestellt paraboloid zulaufend ausgebildete Seitenwandung 5 dem Fluid mit den darin enthaltenen Granulatkörnern so aufgeprägt werden kann.

In der erfindungsgemäßen Vorrichtung soll idealer Weise das Beladungsverhältnis, d. h. das Verhältnis zwischen Fluid und darin enthaltenen Granulatkörnern unter 10 Gew.-% liegen. Das heißt, dass nur 10 Gew.-% der Mischung aus Fluid und Granulatkörnern aus Granulatkömern besteht. Somit wird ein Verklumpen von Granulatkömern unter Bildung von Agglomeraten in der erfindungsgemäßen Vorrichtung und bei Einsatz des entsprechenden erfindungsgemäßen Verfahrens effektiv besonders zuverlässig zu verhindern sein.

Im Übrigen dienen die trichterförmig bevorzugten Ausbildungen des Zulaufs und des Ablaufs auch der erfindungsgemäßen Nutzung des Venturieffekts zum Druckabbau.

Die Fig. 5 zeigt eine schematische, geschnittene Draufsicht der Vorrichtung zum Druckabbau eines Fluids mit darin enthaltenen Granulatkömern gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung.

Die in Fig. 5 gezeigte Ausführungsform der Erfindung unterscheidet sich z.B. von der in Fig. 2 gezeigten Ausführungsform dadurch, dass gemäß der Darstellung der Fig. 5 im Innern des Gehäuses 2 bzw. des Freiraums 4 darin zusätzlich eine in Draufsicht spiralförmig vom Zulauf weg nach innen verlaufende Spiralwandung 9 angeordnet ist. Dabei verläuft gemäß der gezeigten Ausführungsform die Spiralwandung 9 in mehreren, sich schließenden Spiralwindungen. Nicht in der Fig. 5 gezeigt, aber auch denkbar, ist eine Ausführungsform, bei welcher die Spiralwandung 9 im Wesentlichen nur im Bereich des Zulaufs und Im Bereich angrenzend an die Seitenwandung in dem Gehäuse und im Freiraum angeordnet ist und/oder nur eine Spiralwindung aufweist. Die Spiralwandung 9 kann aus dem Gehäuse und dem Freiraum herausnehmbar gestaltet sein und bevorzugt dazu an einer der Deckenwandungen 6 angebracht bzw. integraler Bestandteil der entsprechenden Deckenwandung