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Title:
PNEUMATIC CONVEYOR DEVICE AND METHOD
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2003/026991
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention concerns a pneumatic conveyor device for bulk materials, comprising a transport tube (3) defining a travel path (33) of the bulk materials (6) and having in some parts a fluidizing tube segment (4), and a propellant gas source (1) which is connected to the transport tube (3) and which is designed for supplying gas in the direction of the travel path (33). The invention is characterized in that the transport tube (3) is provided, at least in the zone of a device supplying the bulk materials (5), with a fluidizing tube segment (4) and, optionally, also in other critical sections of the transport tube, in particular upstream of bends. Thus, the bulk materials (6) reaching said spots in large amounts in high concentration can be made fluid so that they can be transported with minimum friction and at relatively low gas speeds. The invention also concerns a corresponding conveying method.

Inventors:
HILGRAF PETER (DE)
Application Number:
PCT/EP2002/010588
Publication Date:
April 03, 2003
Filing Date:
September 20, 2002
Export Citation:
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Assignee:
BMH CLAUDIUS PETERS GMBH (DE)
HILGRAF PETER (DE)
International Classes:
B65G53/20; B65G53/52; (IPC1-7): B65G53/20; B65G53/52
Foreign References:
DE1150320B1963-06-12
EP0987202A22000-03-22
US2919159A1959-12-29
DE3535093A11987-04-16
US3056632A1962-10-02
US2874999A1959-02-24
DE1150320B1963-06-12
DE3535093A11987-04-16
US3056632A1962-10-02
US2874999A1959-02-24
EP0987202A22000-03-22
US2919159A1959-12-29
Attorney, Agent or Firm:
Glawe, Delfs Moll (Hamburg, DE)
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Claims:
Patentansprüche
1. Vorrichtung zum pneumatischen Fördern von Schüttgut mit einem Förderrohr (3), das einen Förderpfad (33) für das Schüttgut (6) definiert und abschnittsweise ein fluidi sierendes Rohrsegment (4) aufweist, und einer Treibgas quelle (1), die an das Förderrohr (3) angeschlossen ist und zum Zuführen von Treibgas in Richtung des Förder pfads (33) ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Förderrohr (3) zumindest im Bereich einer Schütt gutaufgabeeinrichtung (5) mit einem fluidisierenden Rohrsegment (4) versehen ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das fluidisierende Rohrsegment (4) einen Belüftungsboden (40,41) mit einer Fluidisiergaszuführung (43) aufweist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich net, daß ein weiteres fluidisierendes Rohrsegment (4') an einer Pfropfstelle angeordnet ist.
4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da durch gekennzeichnet, daß das fluidisierende Rohrsegment (4) horizontal oder aufwärts geneigt angeordnet ist.
5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da durch gekennzeichnet, daß der Neigungswinkel zwischen 0° und +45°, vorzugsweise bis +30°, beträgt.
6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da durch gekennzeichnet, daß das fluidisierende Rohrsegment (4) beabstandet von einem Umlenkelement (39) oder einer Erweiterung des Förderrohrs (3) angeordnet ist.
7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da durch gekennzeichnet, daß die Schüttgutaufgabeeinrich tung (5) eine Druckschleuse (53) umfaßt, die als volume trische Fördereinrichtung ausgeführt ist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die volumetrische Fördereinrichtung ein Zellenradförde rer (54) oder Schneckenförderer (54') ist.
9. Verfahren zum pneumatischen Fördern von Schüttgut in ei nem Förderrohr (3) entlang eines Förderpfads (33), mit den Schritten : Zuführen von Treibgas in das Förderrohr (3), so daß ein längs des Förderpfads (33) strömender Treib gasstrom entsteht, Aufgeben von Schüttgut (6) in den Treibgasstrom im Förderrohr (3), gekennzeichnet durch abschnittsweises Zuführen von Fluidisiergas quer zum Förderpfad (33) in das Förderrohr (3) derart, daß das Schüttgut (6) bereits beim Aufgeben in das Förderrohr (3) fluidisiert wird.
10. Verfahren nach Anspruch 9, gekennzeichnet durch Einstel len der Gasgeschwindigkeit und/oder Menge des Fluidi siergasstroms derart, daß das Schüttgut fluidisiert ist.
11. Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, gekennzeichnet durch Abteilen des Fluidisiergases von dem Treibgasstrom.
Description:
Pneumatische Fördervorrichtung und-verfahren Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum pneumatischen Fördern von Schüttgut mit einem Förderrohr, das einen belie- bigen Förderpfad für das Schüttgut definiert, und einer Treibgasquelle, die an das Förderrohr angeschlossen und zum Zuführen von Treibgas in Richtung des Förderpfads ausgebildet ist, sowie ein entsprechendes Verfahren.

Zur Förderung von körnigem oder staubförmigem Gut (Schüttgut) sind aus offenkundiger Vorbenutzung pneumatische Fördervor- richtungen bekannt. An einer Aufgabestelle wird das zu för- dernde Schüttgut der Fördervorrichtung zugeführt, von der es dann mittels eines Gasstroms in einer Förderrohrleitung zu einer Austragstelle transportiert wird. Dieser Gasstrom (Treibgas) kann durch Sog oder durch Druck erzeugt werden ; man spricht entweder von einer Saug-oder einer pneumatischen Druckfördervorrichtung. Diese pneumatischen Fördervorrichtun- gen erlauben es, das Schüttgut auf nahezu beliebigem Weg von der Aufgabe-zur Abgabestelle zu transportieren. Dabei können beträchtliche Höhenunterschiede überwunden werden, insbeson- dere kann die Abgabestelle auch höher liegen als die Aufgabe- stelle für das Schüttgut. Schwierigkeiten treten bei den pneumatischen Fördervorrichtungen insbesondere an solchen Stellen auf, an denen das zu fördernde Schüttgut in hoher

Konzentration auftritt, beispielsweise an der Aufgabestelle.

Um diese örtlich erhöhte Schüttgutmenge in den Treibgasstrom aufnehmen zu können, muß das Treibgas eine beträchtliche Min- destgasgeschwindigkeit aufweisen. Die Bereitstellung des Treibgasstroms mit entsprechend hoher Geschwindigkeit ist aufwendig, und zwar sowohl unter baulichen Aspekten, insbe- sondere hinsichtlich der Größe des erforderlichen Druckerzeu- gers und Filters, wie auch unter Kostenaspekten, insbesondere hinsichtlich des erforderlichen Energieaufwands.

Es ist eine andere Art von pneumatischen Fördervorrichtungen bekannt, die mit verhältnismäßig kleinen Gasströmen und damit auch klein dimensionierten Gebläsen auskommen. Bei diesen Fördervorrichtungen handelt es sich um sogenannte pneumati- sche Förderrinnen. Diese auch als"air-slides"bezeichneten Förderrinnen weisen einen porösen Boden auf, durch den Geblä- seluft oder Gas zugeführt wird. Dadurch wird entlang der För- derstrecke das pulverige oder feinkörnige Schüttgut in einen fließfähigen Zustand gebracht. Um das so fluidisierte Schütt- gut zu transportieren, muß die pneumatische Förderrinne ge- neigt angeordnet sein. Als antreibende Kraft wirkt dabei die Schwerkraft, so daß das fluidisierte Schüttgut der Neigung folgend abwärts fließt. Der Gasbedarf der pneumatischen För- derrinnen ist gering, da es lediglich zur Fluidisierung und nicht zum Antrieb verwendet wird. Dem steht aber der schwer- wiegende Nachteil gegenüber, daß das Schüttgut nicht in be- liebiger Richtung, sondern stets nur abwärts befördert werden kann.

Es sind verschiedene Versuche unternommen worden, die Vortei- le der unterschiedlichen Arten von pneumatischen Fördervor- richtungen miteinander zu kombinieren. So ist aus der

DE-A-11 50 320 eine Fördervorrichtung bekannt, bei der eine pneumatische Förderrinne um eine zusätzliche Sauganlage im Oberraum der Förderrinne erweitert worden ist. Dadurch wird ein zum Ende der Förderrinne gerichteter Unterdruck erzeugt, wodurch eine Bewegung des Schüttguts entlang der Förderrinne unterstützt wird. Dadurch ist es möglich, daß diese Förder- rinne nicht nur in Abwärtsrichtung, sondern auch niveaugleich fördern kann. Damit sich diese vorteilhafte Wirkung jedoch einstellen kann, muß eine bestimmte Unterdruckverteilung längs der Förderrinne eingehalten werden. Zu diesem Zweck ist es erforderlich, die Zuführungen für das Fluidisiergas in einzelne Kammern zu unterteilen, wobei diese Kammern nicht gleich groß sein dürfen, sondern zu Beginn der Förderstrecke kleiner und zum Ende der Förderstrecke hin größer sind. Zu- sätzlich ist am Anfang der Förderstrecke ein Einlaßventil an- geordnet, durch welches Luft aus der Atmosphäre in die För- derrinne eingesaugt werden kann. Nachteilig an dieser Förder- vorrichtung ist, daß die gesamte Förderrinne mit Fluidisier- gaszuführungen versehen sein muß, die auch noch je nach ihrer Position entlang der Förderrinne unterschiedlich ausgeführt sein müssen. Ferner ist die Förderleistung der Förderrinne recht gering, da kein aktiver Treibgasstrom verwendet wird, sondern lediglich über Unterdruck abgesaugt wird. Die Unter- druckabsaugung bringt auch noch ferner den Nachteil mit sich, daß leicht Schüttgut in die Unterdruckanlage eingesaugt wer- den kann, und dort zu Verschleiß oder Defekten führen kann.

Ähnliche, jedoch einfachere Vorrichtungen sind in der DE-A- 35 35 093 sowie US-A-3,056, 632 beschrieben. Bei diesen ist das Förderrohr entlang seiner gesamten Länge an seinem Unter- raum mit Gaszuführungseinrichtungen versehen. Über diese wird Druckluft in die Förderrinne eingeblasen, wobei die Druckver- hältnisse so eingestellt sind, daß der Druck am Beginn der

Förderleitung am höchsten ist und graduell entlang der weite- ren Strecke der Förderleitung abfällt. Durch dieses Druckge- fälle entsteht eine Gasbewegung in Richtung der Förderrinne, wodurch das Schüttgut in diese Richtung transportiert wird.

Auch diese Vorrichtungen haben den Nachteil, daß sie aufwen- dig sind, da sie Einblaseinrichtungen entlang der gesamten Länge des Förderrohres benötigen. Eine Variante dieser För- dereinrichtungen ist in US-A-2,874, 999 offenbart, bei der je- doch das Zuführen von Fluidisiergas lediglich im Bereich der Schüttgutaufgabeeinrichtungen und nicht entlang des eigentli- chen Förderrohrs vorgesehen ist.

Eine weitere pneumatische Fördervorrichtung ist in der EP-A-0 987 202 beschrieben. Bei dieser Vorrichtung ist das Förderrohr entlang seiner gesamten Strecke an seiner Unter- seite mit Fluidisiergaszuführungen versehen. Diese sind über ein Überstromventil mit einer Fluidisiergasquelle verbunden.

Die Überstromventile sind so ausgelegt, daß sie im Normalbe- trieb schließen und nur bei einer Pfropfbildung im Bereich der betreffenden Fluidisiergaszuführung aufgrund der dadurch verursachten Druckunterschiede öffnen, um Fluidisiergas ein- strömen zu lassen und so den Pfropf aufzulösen. Eine andau- ernde Fluidisierung des Schüttguts zur Vereinfachung der För- derung ist nicht vorgesehen.

Eine weitere Förderungsvorrichtung ist aus der US-A-2,919, 159 bekannt. Bei dieser ist das Förderrohr nicht entlang seiner gesamten Länge, sondern nur abschnittsweise mit Fluidisier- gaseinrichtungen versehen, und zwar ausschließlich an solchen Stellen, an denen das Förderrohr aufwärts geneigt verläuft.

Dadurch soll eine Pfropfenbildung an diesen Stellen verhin- dert werden. Eine Fluidisierung ist also nur partiell, näm-

lich an besonders gefährdeten Schrägstreckenabschnitten vor- gesehen. Im übrigen erfolgt der Transport durch Treibgas. Um dabei eine ausreichende Transportleistung zu erreichen, muß das Treibgas eine beträchtliche Mindestgasgeschwindigkeit aufweisen. Dies bedingt einen beträchtlichen Aufwand hin- sichtlich des Aufbaus und des Betriebs der Treibgaseinrich- tung.

Ausgehend von einer Fördervorrichtung gemäß der US-A- 2,919, 159 liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen si- cheren Transport des Schüttguts bei verringertem Treibgasbe- darf zu erreichen.

Die erfindungsgemäße Lösung besteht in einer Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und einem Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 9. Vorteilhafte Weiterbildungen erge- ben sich aus den Unteransprüchen.

Erfindungsgemäß ist bei einer Vorrichtung zum pneumatischen Fördern von Schüttgut mit einem Förderrohr, das einen Förder- pfad für das Schüttgut definiert und abschnittsweise ein fluidisierendes Rohrsegment aufweist, und einer Treibgasquel- le, die an das Förderrohr angeschlossen und zum Zuführen von Treibgas in Richtung des Förderpfads ausgebildet ist, vorge- sehen, daß das Förderrohr zumindest im Bereich einer Schütt- gutaufgabeeinrichtung mit einem fluidisierenden Rohrsegment versehen ist.

Nachfolgend seien zuerst einige Begriffe erläutert : Unter Schüttgut wird kleinstückiges Gut, insbesondere in staubartiger oder körniger Form verstanden.

Unter einem Förderrohr wird eine rundum geschlossene Leitung verstanden, entlang deren Mittelachse Fördergut transportiert werden kann. Häufig weist es eine runde Gestalt auf, jedoch ist das nicht unbedingt erforderlich ; es kann auch von ande- rer Gestalt sein, bspw. viereckig. Das Förderrohr kann aus geraden oder aus gekrümmten Abschnitten bestehen, ferner kön- nen Abzweigstellen vorgesehen sein.

Unter einem Förderpfad wird ein durch die Anordnung der För- derrohre vorbestimmter Weg verstanden, entlang dem das För- dergut durch die Förderrohre transportiert wird. Der Förder- pfad weist eine Richtung auf ; seine Richtung ist diejenige des Förderguts im Normalbetrieb der Fördervorrichtung. So ist eine Aufgabestelle für das Schüttgut vorne am Förderpfad und eine Abgabestelle hinten am Förderpfad angeordnet. Die Aufga- beeinrichtung kann einen Trichter, eine sogenannte X-Pumpe oder ein Druckgefäß aufweisen.

Als Treibgas wird das Gas verstanden, das am Anfang des För- derpfads in das Förderrohr eingeleitet wird und in Axialrich- tung des Förderrohrs strömt und dazu dient, eine antreibende Kraft auf das zu fördernde Schüttgut auszuüben.

Unter abschnittsweise wird verstanden, daß zumindest ein, wenn auch kleiner, Abschnitt begrenzter Länge mit einem Be- lüftungsboden und mindestens ein weiterer Abschnitt vorhanden ist, in dem kein Belüftungsboden vorhanden ist.

Unter Fluidisiergas wird solches Gas verstanden, das dem För- derrohr quer zum Förderweg zugegeben wird und zum Verflüssi- gen (Fluidisieren) des zu fördernden Schüttguts dient.

Mit den fluidisierenden Rohrsegmenten wird erreicht, daß das Schüttgut leichter, d. h. mit weniger Treibgas gefördert wer- den kann. Mit dem zugeführten Fluidisiergas wird eine Wirbel- schicht in dem zu fördernden Gut erzeugt. Dank der Wirbel- schicht verhält sich das Schüttgut flüssigkeitsähnlich, man spricht deshalb davon, daß es fluidisiert ist. Durch die Fluidisierung nimmt die innere Reibung des Schüttguts stark ab, d. h. der Reibungswinkel läuft gegen Null. Als Folge da- von ist zum Aufnehmen und Bewegen des Schüttguts in Förder- richtung nur eine verhältnismäßig geringe Geschwindigkeit des Treibgases ausreichend. Sie ist wesentlich geringer als die- jenige Mindestgasgeschwindigkeit, die herkömmlicherweise bei pneumatischen Fördervorrichtungen ohne Erzeugung einer Wir- belschicht erforderlich wäre. Das bringt den Vorteil mit sich, daß insbesondere bei Druckförderung der gesamte Gasbe- darf geringer ist als bei herkömmlichen Rohr-Fördervorrich- tungen. Dadurch können die Gasversorgungs-und-entsor- gungskomponenten der Fördervorrichtung kleiner dimensioniert werden, mit entsprechend geringerem Aufwand bei Herstellung und Betrieb.

Erfindungsgemäß ist vorgesehen, ein fluidisierendes Rohrseg- ment im Bereich einer Schüttgutaufgabeeinrichtung anzuordnen.

Dadurch kann der zur sicheren Aufnahme des Schüttguts in den Gasstrom erforderliche Mindeststrom bzw. die Mindestgeschwin- digkeit des Treibgases deutlich vermindert werden. Die Erfin- dung macht sich zunutze, daß es an dieser aufgrund der Schüttgutaufgabe kritischen Stelle, an der das Schüttgut in einer besonders hohen Konzentration auftritt, durch die An- ordnung eines fluidisierenden Rohrsegments von Anfang an eine gute Fluidisierung des Schüttguts erreicht werden kann, so

daß sich die erfindungsgemäße Wirkung der abschnittsweisen Fluidisierung und des daraus resultierenden geringeren Be- darfs an Treibgas gleich von Beginn an voll entfalten kann.

Dadurch wird erreicht, daß die zur Aufnahme des Schüttguts in den Gasstrom erforderliche Mindestgeschwindigkeit deutlich vermindert ist. Dank der Erfindung ist es sogar möglich, daß Förderrohr in diesem Abschnitt horizontal oder aufwärts ge- neigt anzuordnen. Anders als bei den aus dem Stand der Tech- nik bekannten pneumatischen Fördervorrichtungen, bei denen die Schüttgutaufgabeeinrichtung üblicherweise an einem ab- wärts geneigten Abschnitt angeordnet ist, kann bei der erfin- dungsgemäßen Fördervorrichtung die Schüttgutaufgabeeinrich- tung in einem horizontal oder sogar aufwärts geneigten Ab- schnitt des Förderrohrs angeordnet sein. Dies ermöglicht eine wesentlich freiere. Gestaltung bei der Wahl des Förderwegs.

Die Erfindung hat erkannt, daß mit der erfindungsgemäßen Vor- richtung die Vorteile der herkömmlichen pneumatischen Rohr- Fördereinrichtung hinsichtlich beliebiger Wahl des Förderwegs einschließlich Steigungen mit den denjenigen der pneumati- schen Förderrinnen hinsichtlich geringerem Gasverbrauch kom- biniert werden können.

Darüber hinaus hat die erfindungsgemäße Fördervorrichtung den Vorteil, daß dank der Fluidisation und daraus resultierenden geringeren Mindestgasgeschwindigkeit nur geringere Druckdif- ferenzen entlang des ganzen Förderwegs erforderlich sind.

Diese geringeren Druckdifferenzen sind nicht nur mit weniger Aufwand zu erzeugen, sondern ermöglichen auch einen stabile- ren Betrieb. Die erfindungsgemäß geringen Druckdifferenzen erlauben eine niedrigere Mindestgeschwindigkeit, wodurch sich die Sicherheitsmarge zwischen der Fördergeschwindigkeit und

der Mindestgeschwindigkeit erhöht. Bei hohen Druckdifferenzen entlang des Förderwegs ist eine hohe Mindestgeschwindigkeit erforderlich. Sie bringt ein erhöhtes Risiko, daß es zu Druckschwingungen (Pulsationen) kommt, welche zu Beeinträch- tigungen der Betriebssicherheit bis hin zu Schäden an der Fördervorrichtung führen können.

Die Erfindung hat ferner erkannt, daß mit der abschnittswei- sen, also nicht durchgängigen, Anordnung der fluidisierenden Rohrsegmente sowohl der Herstellungs-und Betriebsaufwand wie auch die Betriebssicherheit gegenüber einer durchgängigen Fluidisierung wie bei den pneumatischen Förderrinnen verrin- gert werden kann. Würden die fluidisierenden Rohrsegmente durchgängig angeordnet, wäre der Verbrauch an Fluidisiergas wesentlich erhöht, wodurch der Aufwand erhöht würde.

Mit einer lediglich abschnittsweisen Anordnung der fluidisie- renden Rohrsegmente kann der Druckverlust gezielt in solchen Bereichen verringert werden, in denen das Schüttgut mit einer hohen Konzentration auftritt. Daraus würde an und für sich ein höherer Strömungswiderstand und damit ein höherer Druck- verlust in diesem Bereich resultieren. Vermittels des fluidi- sierenden Rohrsegments wird aber dank der Fluidisierung die innere Reibung des Schüttguts in diesem Bereich herabgesetzt.

Dem Ansteigen des Strömungswiderstands und des Druckverlusts wird damit entgegengewirkt. Dadurch werden die Druckverlust- Unterschiede entlang des Förderpfads minimiert. Bei einer durchgängigen Anordnung der fluidisierenden Rohrsegmente hin- gegen würde der Druckverlust auch in solchen Bereichen des Förderpfads vermindert, in denen das Schüttgut nicht in hoher Konzentration auftritt, wo also der Druckverlust ohnehin schon niedrig war ; die Druckverlust-Unterschiede würden da-

durch wieder ansteigen. Der Gefahr von Betriebsstörungen auf- grund von Pulsationen, wie sie durch sprunghafte Widerstand- sänderungen, die zu einer Bildung von Pfropfen oder einer Entmischung von Schüttgut und Gasstrom führen können, wird entgegengewirkt. Besonders zweckmäßig ist es daher, die er- findungsgemäßen fluidisierenden Rohrsegmente in gefährdeten Abschnitten anzuordnen, in denen das Schüttgut in hoher Kon- zentration auftreten kann. Das betrifft insbesondere den Be- reich einer Schüttgutaufgabe oder auch gewisse Bereiche von langen geraden Strecken.

Bei einer vorteilhaften Ausführungsform weist das fluidisie- rende Rohrsegment einen Belüftungsboden mit einer Fluidisier- gaszuführung auf. Damit läßt sich eine Fluidisierung des Schüttguts auf konstruktiv einfache Weise erreichen. Vorzugs- weise schließt sich der Belüftungsboden an seiner rohrinneren Seite bündig an die innere Oberfläche der Rohrwandung an, so daß auch in dem fluidisierenden Rohrsegment der volle Quer- schnitt des Förderrohrs für das Schüttgut zur Verfügung steht.

Zweckmäßigerweise sind die Längsabmessungen des Belüftungsbo- dens so gewählt, daß sie sich um eine bestimmte Nachlauf- strecke hinter die Zuführung der Schüttgutaufgabeeinrichtung erstreckt. Hierdurch wird der Tatsache Rechnung getragen, daß der aus der Zuführung der Schüttgutaufgabeeinrichtung austre- tende Schüttgut-Strahl häufig von dem in dem Förderrohr strö- mendem Teibgas in Förderrichtung hin vertrieben und aufgefä- chert wird. Durch die Nachlaufstrecke des Belüftungsbodens wird erreicht, daß auch der Teil des Schüttgut-Strahls, der in Förderrichtung vertrieben wird, noch in dem fluidisieren- den Rohrsegment auftrifft und damit leicht in den Treibgas-

strom aufgenommen werden kann.

Vorzugsweise sind mehrere Schüttgutaufgabeeinrichtungen in einem solchen Abstand angeordnet, daß benachbarte fluidisie- rende Rohrsegmente aneinandergrenzen. Dadurch ergibt sich über den Bereich der mehreren Schüttgutaufgabeeinrichtungen hinweg ein durchlaufendes fluidisierendes Rohrsegment. Da- durch wird sichergestellt, daß das aufgebrachte Schüttgut auf die fluidisierenden Rohrsegmente fällt und von diesen leicht in den Treibgasstrom aufgenommen werden kann. Dadurch wird der Gefahr von Verstopfungen vorgebeugt.

Bei einer vorteilhaften Ausführungsform ist ein fluidisieren- des Rohrsegment an einer Pfropfstelle angeordnet. Unter einer Pfropfstelle wird eine solche Stelle verstanden, an der sich im Betrieb ohne die erfindungsgemäße Anordnung des fluidisie- renden Rohrsegments Schüttgutverdichtungen oder-ablagerungen bilden. Solche Verdichtungen von Schüttgut entstehen insbe- sondere leicht in langen geraden Rohrstrecken ohne Rich- tungsänderung oder in den Bereichen nach einer Querschnitts- erweiterung bzw. einem Umlenkungselement, wie bspw. einem Krümmer. Durch fehlende Turbulenzen des Treibgasstroms können sich da teilweise ruhende oder unregelmäßig laufende Strähnen von Schüttgut ausbilden, die mit der Zeit anwachsen. Wenn diese Strähnen eine kritische Größe (etwa den halben Rohr- querschnitt) erreichen, kommt es beim Zusammenschieben dieser Strähnen zu einer schlagartigen Pfropfenbildung. Die Pfropfen können zum Verstopfen der Leitung führen oder aber zu starken (Druck-) Schlägen in dem Förderrohr, besonders wenn die Pfrop- fen auf nachfolgende Engstellen oder Krümmer auflaufen. Durch den Einsatz der erfindungsgemäßen fluidisierenden Rohrsegmen- te in bestimmten Abständen an solchen geraden Rohrstrecken

kann die unerwünschte Anhäufung von Schüttgut in Form von Strähnen verhindert werden.

Dazu ist zweckmäßigerweise das fluidisierende Rohrsegment be- abstandet von einem Umlenkelement oder einer Erweiterung des Förderrohrs angeordnet. Das ist insbesondere bei langen hori- zontalen Strecken zweckmäßig, um eine Pfropfenbildung wie oben erläutert entgegenzuwirken.

Die Erfindung erstreckt sich auch auf ein entsprechendes Ver- fahren zum pneumatischen Fördern von Schüttgut in einem För- derrohr entlang eines Förderpfads, mit den Schritten Zuführen von Treibgas in das Förderrohr, so daß ein längs des Förder- pfads strömender Treibgasstrom entsteht, Aufgeben von Schütt- gut in den Treibgasstrom im Förderrohr und abschnittsweises Zuführen von Fluidisiergas quer zum Förderpfad in das Förder- rohr derart, daß das Schüttgut bereits beim Aufgeben in das Förderrohr fluidisiert wird.

Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die bei- gefügte Zeichnung beschrieben, in der ein vorteilhaftes Aus- führungsbeispiel der Erfindung dargestellt ist. Es zeigen : Fig. 1 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemä- ßen Vorrichtung ; Fig. 2 Querschnittsdarstellungen durch ein Förderrohr der erfindungsgemäßen Fördervorrichtung an zwei ver- schiedenen Stellen ; Fig. 3 eine schematische Darstellung eines anderen Ab- schnitts der erfindungsgemäßen Fördervorrichtung ;

und Fig. 4 eine Detailansicht einer Schüttgutaufgabeeinrich- tung der erfindungsgemäßen Fördervorrichtung.

In dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 ist eine pneumatische Fördervorrichtung dargestellt. Sie besteht aus einem langge- streckten Förderrohr 3, an dessen Anfang eine Zufuhrleitung 2 angeschlossen ist, durch die von einem Gebläse 1 Treibgas mit Überdruck in das Förderrohr 3 geblasen wird. Zur Regulierung der Treibgaszufuhr ist in der Zufuhrleitung 2 ein Einstell- ventil 21 angeordnet.

Das Förderrohr 3, von dem nur ein Teil dargestellt ist, weist mehrere Abschnitte 30 bis 35 auf. In seinem ersten Abschnitt 30 verläuft es horizontal, während die Abschnitte 31 bis 34 um einen Elevationswinkel a aufwärts geneigt verlaufen. An dem Abschnitt 34 schließt sich ein senkrecht nach oben ver- laufender Abschnitt 35 an ; der weitere Verlauf des Förder- rohrs 3 ist nicht dargestellt. Der Förderpfad ist mit dem Be- zugszeichen 33 versehen.

Für die Zufuhr des Schüttguts sind zwei Schüttgutaufgabeein- richtungen 5 vorgesehen. Bei ihnen kann es sich um Behälter handeln, die an ihrem unteren Ende 51 trichterartig ausge- formt sind. An der Spitze dieser trichterartigen Ausformung 51 schließt sich eine kurze Zuleitung 52 an, die an der Ober- seite des Förderrohrs 3 in dem Abschnitt 32 mündet. Mit die- ser Schüttgutaufgabeeinrichtung 5 kann Schüttgut 6 in das Förderrohr 3 der Fördervorrichtung eingebrächt werden.

Das Förderrohr 3 ist in dem Abschnitt 32 als fluidisierendes Rohrsegment 4 ausgestaltet. Dazu ist das Förderrohr 3 in dem Abschnitt 32 in seinem unteren Umfangsbereich siebartig aus- gestaltet, um so eine Belüftungsfläche 40 zu bilden. Die Be- lüftungsfläche 40 ist nach außen hin von einer Außenwand 41 umgeben, die eine zu der Belüftungsfläche 40 kongruente, im Querschnitt kreisbogenartige Gestalt aufweist. Zwischen der Belüftungsfläche 40 und der Außenwand 41 ist ein trogartiger Raum 42 gebildet, dem Fluidisiergas über einen Zufuhranschluß 43 zugeführt wird und aus dem es durch die Belüftungsfläche 40 hindurch in das Förderrohr 3 eintritt. An den Zufuhran- schluß 43 ist ein Ende einer Zufuhrleitung 44 über ein Stell- ventil 45 angeschlossen. An dem anderen Ende der Zufuhrlei- tung 44 ist eine Fluidisiergasquelle angeschlossen. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist keine eigene Fluidi- siergasquelle vorgesehen, sondern die Zufuhrleitung 44 ist an den Auslaß des Gebläses 1 für das Treibgas angeschlossen. Da- durch daß dieselbe Gasquelle für das Treibgas und das Fluidi- siergas verwendet wird, kann der konstruktive Aufwand für die erfindungsgemäße Fördervorrichtung weiter vermindert werden.

In Fig. 2a ist ein Querschnitt des Förderrohrs an der Stelle A-A dargestellt. Das Förderrohr 3 ist in kreisrunder Gestalt und weist einen Innendurchmesser DR auf. Dieser Querschnitt des Förderrohrs 3 steht beispielhaft für alle die Abschnitte, in denen das Förderrohr 3 nicht als fluidisierendes Segment 4 ausgeführt ist. Es versteht sich, daß der Durchmesser des Förderrohrs nicht entlang des ganzen Förderpfads gleich sein muß. Er kann variieren, insbesondere in Förderrichtung stu- fenweise erweitert sein. In Fig. 2b ist ein Querschnitt des Förderrohrs 3 an der Stelle B-B dargestellt. Der innere Durchmesser des Förderrohrs 3 beträgt wiederum Der, jedoch

weist das Förderrohr in seinem unteren Umfangsbereich keine durchgängige Wandung, sondern die siebartige Belüftungsfläche 40 auf. Die siebartige Belüftungsfläche 40 ist dabei kreisbo- genförmig gebogen und führt die kreisrunde Form des Förder- rohrs 3 in diesem Bereich fort. Unter der Belüftungsfläche 40 ist eine äußere Wandung 41 angeordnet, die die Belüftungsflä- che 40 nach außen hin umgibt. Dadurch ist zwischen der Belüf- tungsfläche 40 und äußeren Wandung 41 der Unterraum 42 gebil- det, der im Querschnitt eine kreisbogenartige Gestalt auf- weist. Wie man aus dem Vergleich der Fig. 2a und 2b erkennt, liegt die Belüftungsfläche 40 in der Flucht des Förderrohrs ohne Belüftungsfläche, so daß ein nahezu kantenloser Übergang zwischen den Abschnitten mit und ohne Belüftungsfläche 40 entsteht. Durch die fluchtende Ausführung wird eine Störung des Gasstroms vermieden. Am tiefsten Punkt der Außenwandung 41 ist der Zufuhranschluß 43 angeordnet. An ihm ist über eine Fluidisiergasleitung 44 mit einem Regulierventil 45 eine Fluidisiergasquelle angeschlossen, bei der es sich in dem Ausführungsbeispiel um die Gasquelle 1 handelt. Es können aber auch unabhängige Quellen für das Treibgas und das Flui- disiergas vorgesehen sein. Durch das Einstellventil 21 und das Regulierventil 45 können die jeweiligen Gasströme unab- hängig voneinander eingestellt werden. Falls wie in dem dar- gestellten Ausführungsbeispiel mehrere Regulierventile 45 vorgesehen sind, sind sie vorteilhafterweise unabhängig von- einander einstellbar. Zweckmäßigerweise ist dazu der Unter- raum 42 mit einer Trennwand 46 versehen, die so angeordnet ist, daß beidseitig jeweils sich ein Zufuhranschluß 43 mit Regulierventil 45 befindet.

Die Vorrichtung wird wie folgt betrieben : Über das Gebläse 1 und die Zufuhrleitung 2 wird dem Förderrohr 3 Treibgas zuge-

führt. Das Treibgas strömt längs dem Förderpfad 33 axial durch das Förderrohr 3 durch die Abschnitte 30 bis 35 hin- durch. In dem Abschnitt 32 wird über die Schüttgutaufgabeein- richtungen 5 das Schüttgut 6 von oben in das Förderrohr 3 ge- geben. Über die Zuleitung 44, das Regulierventil 45 und den Zufuhranschluß 43 strömt Fluidisiergas in den Unterraum 42 des fluidisierenden Rohrsegments 4 ein und strömt schließlich durch die Belüftungsfläche 40 quer zum Förderpfad 33 in das Förderrohr 3 ein. Das Fluidisiergas trifft auf das zugeführte Schüttgut 6 und erzeugt in diesem eine Wirbelschicht, d. h. es bewirkt eine Fluidisierung des Schüttguts. Das somit flui- disierte Schüttgut kann von dem in Richtung des Förderpfads 33 strömenden Treibgas wie eine Flüssigkeit, d. h. mit nur geringer innerer Reibung, aufgenommen und bewegt werden.

Bei einer bewährten Ausführungsform hat es sich als günstig ergeben, die Gasmenge des Fluidisiergases so einzustellen, daß sie mindestens das dreifache der Lockerungsgeschwindig- keit des jeweiligen Feststoffs des Schüttguts beträgt. Mit den erfindungsgemäßen fluidisierbaren Rohrsegmenten kann bei einer Versuchsfördervorrichtung, die bei einem Förderrohr- durchmesser DR von 100 mm und einer Förderentfernung von 30 m Flugasche als Schüttgut transportiert, erreicht werden, daß sowohl in der Betriebsart Saugförderung wie auch in der Be- triebsart Druckförderung der Gesamtfördergasbedarf gegenüber einer herkömmlichen Rohrförderung deutlich reduziert werden kann. Unter dem Gesamtfördergasbedarf wird hierbei die Summe des Bedarfs an Treibgas und an Fluidisiergas verstanden. Fer- ner kann die Treibgasanfangsgeschwindigkeit verglichen mit den aus dem Stand der Technik bekannten Rohr-Fördervorrich- tungen abgesenkt werden, und zwar insbesondere im Saugbe- trieb. Die Gasanfangsgeschwindigkeit des Treibgases konnte

von Werten wesentlich über 10 m pro Sekunde bei herkömmlichen Rohr-Fördervorrichtungen auf eine Geschwindigkeit von etwa 4 m pro Sekunde reduziert werden. Dabei ergab sich ein stabiler und zugleich pulsationsfreier Betrieb. Darüber hinaus konnte das fluidisierende Rohrsegment mit der Schüttgutaufgabeein- richtung horizontal oder aufwärts geneigt angeordnet werden.

Im Versuch wurden Steigungen von 0° bis etwa 30° überwunden.

In Fig. 3 ist das Förderrohr 3 mit langen geraden Abschnitten 36,37 dargestellt, die zu einem Krümmer 39 als Umlenkelement führen. Bei herkömmlichen Rohrfördereinrichtungen besteht ei- ne Tendenz, daß das Schüttgut teilweise aus dem Treibgasstrom ausfällt, so daß sich lokal Schüttgutansammlungen bilden.

Dies kann zur Bildung von Strähnen und zur schlagartigen Pfropfenbildung führen. Um dem entgegenzuwirken, werden in langen horizontalen Geradstrecken an Stellen, die durch Mes- sung an der jeweiligen Fördervorrichtung leicht bestimmt wer- den können und an denen häufig Schüttgutansammlungen auftre- ten, fluidisierende Rohrsegmente 4'eingesetzt. Durch Zufuhr von Fluidisiergas über die Zuleitung 44'an die fluidisieren- den Rohrsegmente 4'wird an den Stellen, an denen das Schütt- gut zur Ansammlung tendiert, Fluidisiergas quer zum Förderweg 33 in das Förderrohr 3 eingeblasen. Dadurch werden eventuelle Ansammlungen von Schüttgut fluidisiert und von dem Treibgas weiterbewegt, bevor es sich in einer kritischen Menge abla- gern kann. Der Gefahr der Pfropfenbildung und den daraus re- sultierenden Risiken von Verstopfung der Leitung und Druck- schlägen, die zu Beschädigungen und Zerstörungen des Förder- rohrs 3 führen kann, wird damit entgegengewirkt.

Die Bestimmung der Stellen mit Tendenz zu Schüttgutansammlun- gen kann vorzugsweise durch Bestimmen des Gashaltevermögens erfolgen.

In Fig. 4 ist die Schüttgutaufgabeeinrichtung in einer De- tailansicht dargestellt. An dem unteren Ende der trichterför- migen Ausformung 51 ist eine Druckschleuse 53 angeordnet. Sie weist eine volumetrische Fördereinrichtung auf, die in dem in Fig. 4a dargestellten Ausführungsbeispiel als ein Zellenrad- förderer 54 ausgeführt ist. Die Druckschleuse 53 dient dazu, das in der trichterförmigen Ausformung 51 befindliche Schütt- gut 6 über die Zuleitung 52 in das unter Druck stehende För- derrohr 3 zu leiten. Damit es nicht zum unkontrollierten Rückschlag von Treib-und/oder Fluidisiergas in die Schütt- gutaufgabeeinrichtung 5 kommt, ist die Druckschleuse 53 vor- gesehen. Sie fördert das in der trichterförmigen Ausformung 51 unter Atmosphärendruck liegende Schüttgut 6 in die unter dem Druck des Förderrohrs 3 stehende Zuleitung 52.

Da erfindungsgemäß nur eine geringe Treibgasgeschwindigkeit und damit ein geringer Treibgasstrom benötigt wird, steht das Förderrohr 3 nur einem verhältnismäßig geringen Druck. Auch im Betrieb bleibt der im Förderrohr 3 herrschende Druck kon- stant niedrig, da durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung mit den abschnittsweise angeordneten fluidisierenden Rohrseg- menten eine gleichmäßige, pulsationsfreie Förderung erreicht wird, wodurch das Auftreten von Druckspitzen, wie sie bei Pulsationen auftreten könnten, weitgehend vermieden wird.

Dies ermöglicht es, anstelle der im Stand der Technik erfor- derlichen aufwendigen Druckgefäße eine vereinfachte Druck- schleuse 53 vorzusehen. Sie kann vorzugsweise als eine volu- metrisch arbeitende Fördereinrichtung ausgebildet sein, wie

bspw. als ein Zellenradförderer 54, oder bei einer anderen Ausführungsform der Druckschleuse 53', als ein Schneckenför- derer 54'. Es ist ein besonderer Vorteil der Erfindung, daß dank der gleichmäßigen und pulsationsfreien Förderung solche konstruktiv viel weniger aufwendigen Druckschleusen verwendet werden können als die herkömmlicherweise verwendeten Druckge- fäße.