專利名稱：從容器中排出細顆?；驂m埃狀的固體材料的裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種在權利要求1的前序部分所述類型的、用于從待調(diào)整成超壓或處 于超壓的容器中排出細顆?；驂m埃狀的固體材料的裝置。
背景技術：
在升高的壓力下使固體燃料(例如各種不同的煤炭、泥煤、氫化殘留物、剩料、廢 棄物、生物物質(zhì)，煙塵、以及上述物質(zhì)組成的混合物)進行熱轉換時，必須將在正常壓力及 環(huán)境條件下儲存的原料置于熱轉換的壓力級，以便能夠實現(xiàn)向壓力反應器中的輸送。可能 的熱轉換方法可以是例如按渦流層方法或流化床方法的加壓燃燒或加壓氣化。為此需要輸送及暫時儲存精細研磨的燃料。為了使燃料處于反應器的壓力級上， 通常操作閘門系統(tǒng)，在該閘門系統(tǒng)內(nèi)使燃料在串接的容器內(nèi)被置于壓力下。對操作安全性 而言，決定性的標準是在容器被置于高的系統(tǒng)壓力后，也可靠地將容器清空。為了能將極細 的和細顆粒的固體材料從容器中排出，原則上不同的沉積物是可能的。在大氣壓下的大型的地下倉庫中通常是利用機械式裝置(例如機械手臂)將所儲 存的固體物取出。原則上可以通過輸入與重力方向相反的氣體使固體材料散料轉變成渦流層的狀 態(tài)。渦流層處于與液體類似的情況，而且可以經(jīng)由排出口、偵愐接管排出。缺點是需要使用 大的氣體量。為此導致的困難是，極細的顆粒僅僅非常困難地轉變成均勻的渦流層?？紤]到散料的特性，另外一種將固體材料從容器中排出的方案是設置錐形的排 出裝置幾何形狀。固體材料從錐體的排出可以通過氣體經(jīng)由長管(Lanzen)輸入(US 5 129 766)或將氣體輸送到錐體壁上而得到支持(CH 209 788)。氣體量通常小于流化 (Fluidisierung)所需的氣體量，但是足以消除散料的壁面摩擦和/或足以阻止局部沉淀 物形成搭橋。德國專利DE 11 70 988提出一種具有透氣的、具有彈性的自動閉合的閥噴嘴 的中間隔板。上一個所述的方法是前面所述的氣化裝置的優(yōu)選的變型方案，在所述氣化裝置 中，細粒燃料必須在大氣壓力和在高壓下被處理。因此所需的氣體量受到限制并且同時省 去機械式的安裝?，F(xiàn)有技術是通過多孔元件將氣體輸入到排放錐體中(US2006/0013660A1，US 4 941 779)。多孔元件優(yōu)選由燒結金屬制成，但也可以是由其他的多孔介質(zhì)制成。但是使用 多孔材料同時帶來一些方法及操作技術上的缺點容許的孔大小根據(jù)要處理的固體材料或顆粒尺寸分布決定。在此孔大小能僅僅降 低到一個合理的程度，其由希望攔截下來的顆粒尺寸及穿流壓力損失得出的。在實踐中可 以確定的是，在孔極小的情況下多孔介質(zhì)在經(jīng)過一段時間后本身會被堵塞住。原因是要處 理的被磨細的燃料具有也存在很細顆粒的顆粒直徑分布，所述很細顆粒會沉積在孔內(nèi)。因 此而造成容器內(nèi)燃料的研磨效應并且在處理時形成最細的微粒，它同樣能夠堵塞住孔。雖 然通過吹出持續(xù)的氣流，造成抵抗多孔材料的堵塞，但是事實證明這樣做僅能延長多孔元
3件的使用壽命。多孔材料肯定具有比可比較的實心材料較小的強度，并且因此允許通過加載氣體 這樣地運行，使得通過多孔材料不超過最大容許的壓力損失。因此在運行中不正確的操作 或未受防護的壓力上升都可能導致多孔材料受損。另外一個的缺點在于多孔材料只能以不含微粒的氣體加載。例如，不能使用容器 降壓而積累的且受顆粒污染的氣體，因為氣體輸入側的多孔材料會被堵塞。多孔材料結合傳統(tǒng)的容器制造所使用的鋼材的加工要求特別的制造技術上的技 能和經(jīng)驗，尤其是在例如燒結金屬的高品質(zhì)的焊接的情況下。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是，特別是在提供在轉送漏斗中良好的輸送性能的情況下避免使用 多孔材料如燒結金屬等等，而無需限制相應的材料的顆粒尺寸，同時也能夠使用含有微粒 的用于輸送的氣體。通過開頭所述類型的裝置，按本發(fā)明該目的通過以下技術措施實現(xiàn)一氣體排出口大于要排出的固體材料的最大的顆粒；-氣體排出口設有一個伸入到環(huán)形室內(nèi)部的、與假想的水平面成至少一個角度的 氣體輸入通道；-氣體輸入通道是用于防止固體材料流入環(huán)形室的止回裝置的一部分。設有相應的短的氣體輸入通道的氣體排出口設置在漏斗的內(nèi)部中，其中為此所使 用的氣體從環(huán)繞漏斗的環(huán)形室吹入，這導致一系列在構造上及操作技術上的優(yōu)點。因此借 助于簡單的措施不僅能夠使進入漏斗的氣體輸入方向與相應的要求相匹配，而且用于輸送 所需的氣體進入環(huán)形室中意味著氣體分布的最佳的均勻性以及氣體分布及氣體的渦流。也 有利的是，氣體輸入通道是用于防止固體材料流入環(huán)形室的止回裝置的一部分。止回元件 可以設置在一個單獨的氣體輸入通道上，但是也可以裝備多個氣體輸入通道。由從屬權利要求得出本發(fā)明的構造。其中特別是可以設定在重力方向上，氣體輸 入通道的在環(huán)形室側的起作用的端部位于氣體輸入通道在漏斗內(nèi)的排出口的上方或下方， 這特別是基本上防止固體材料經(jīng)由漏斗壁上的開口向外到達尤其是通往氣體輸入裝置的 環(huán)形室。為了優(yōu)化氣體流入和同時為了額外地防止固體材料回流可以設定每一個止回元 件設有一個在重力方向上位于氣體排出口上方的氣體分配口或氣體輸入口。止回元件在此 可以設計成環(huán)形的或是橫截面是多角形的。為了一方面實現(xiàn)有利的氣體分布以及另一方面也保證可能還流入的固體材料能 夠被卷起來并通過輸送氣體被送回到漏斗內(nèi)，設定在下方的起作用的底板上沿著一個方 向、優(yōu)選切向地實現(xiàn)氣體向環(huán)形室中的噴入，其導致在環(huán)形室內(nèi)形成渦旋狀的流體并將可 能位于那里的固體材料顆粒卷起。在另外一個實施方式可以設定環(huán)形室至少裝備有雙底板，用以形成在重力方向 上位于下方的子環(huán)形室，所述子環(huán)形室在內(nèi)部的環(huán)形室底板上裝備有至少一個氣體輸入裝 置和裝備有一個或多個氣體排出噴嘴。按本發(fā)明，另外一種變型方案可以在于，所述環(huán)形室通過多個底板分成多個環(huán)形室段，其中為每一環(huán)形室段配設至少一個沿圓周分布的多個氣體排出口及至少一個氣體輸 入裝置。另外一種變型方案可以在于，氣體輸入經(jīng)由在相應的環(huán)形室的底部上的環(huán)形管道 進行。如同本發(fā)明在另一種實施方式中也設定的一樣，如果代替例如圓形的氣體排出口 設置氣體輸入縫隙，則縫隙可以類似于氣體排出口成水平排列地設置在漏斗的圓周上，可 選地彼此錯開，其中可以將縫隙的形狀設計成使得例如縫隙相對于重力或沿重力的方向與 水平面形成一個射出角，其中不同的縫隙形狀在不同的待輸送的介質(zhì)的情況下是可能的。本發(fā)明還提出一種使用具有權利要求1的前序部分特征的裝置的方法，其特征 為通過氣體輸入裝置這樣地加載由雙壁式漏斗形成的環(huán)形室的起作用的底部腔室，使得 在環(huán)形室內(nèi)形成將可能沉積于那里的固體材料卷起的流體，其中經(jīng)由與氣體輸入通道成一 角度的氣體排出口將形成渦流的氣體與重力方向成一角度地吹入到內(nèi)部漏斗中。可能的是，可以在一個容器上設置多個錐體。此外，在制造技術上有利的是，將多 個(可能是不同大小的)錐體成排地設置。


基于以下的描述以及借助于附圖得出本發(fā)明的優(yōu)點、細節(jié)及構造。附圖中圖1 一個裝有未詳細繪出的固體材料的容器的排料錐體的部分橫截面圖；圖Ia及圖Ib 以相同的視圖方式示出排料錐體的變型的實施方式；圖2 示出排料錐體的另外一種變型的實施方式；圖3a及圖北分別以圖1的視圖方式示出排料錐體的附加的實施方式；
具體實施例方式在圖1示出的排料錐體1設計成雙壁的。氣體被輸入至位于內(nèi)壁7、外壁5、隔板 9、以及上法蘭的間的環(huán)形室6中。氣體首先經(jīng)由一個氣體輸入接管或導管8導引至底部腔 室10中，所述底部腔室10是位于內(nèi)壁7、外壁5、隔板9以及下法蘭之間。氣體從那里經(jīng)由 位于隔板9內(nèi)的噴嘴11分配到環(huán)形室6中。噴嘴11優(yōu)選是與隔板9平行地定向并且切向 地安裝，以便在環(huán)形室6形成渦旋的(drallbehaftete)氣流。通過以增大的速度和渦旋噴 入氣體及通過很大的湍流實現(xiàn)將沉積的微細的固體材料顆粒卷起，并與氣流一起導引到散 料(SchUttimg)中。底部腔室10用于將氣體分配到噴嘴11中，隔板9同時提供一個平坦 的表面，通過氣流可以將沉積在這個平面上的塵埃顆粒去除掉。如果涉及具有較大顆粒直徑的散料，在圖1中示出的具有隔板9、噴嘴11及底部腔 室10的變型方案是特別有利的，所述散料為了能從底部被卷起需要速度較快且盡可能不 受干擾的入流。在細小直至塵埃狀的散料的情況下，在環(huán)形室中可以使用氣體輸入裝置的 結構較簡單的變型方案，如圖Ia及圖Ib所示。在圖Ia中，氣體輸入直接經(jīng)由氣體輸入接管8進行，在氣體輸入接管的位于環(huán)形 室6內(nèi)的端部上設有一個轉向噴嘴15，用于給流入的氣體施加一個切向方向，其中氣體輸 入接管8可以設有多個轉向噴嘴。圖Ib示出氣體輸入裝置的另外一種變型方式，在這種變 型方式中經(jīng)由氣體輸入接管8將氣體輸入一個位于環(huán)形室6中的環(huán)形管道16。氣體從環(huán)形
5管道16經(jīng)由噴嘴17從優(yōu)選切向方向噴入環(huán)形室6中。噴嘴11、15、17優(yōu)選切向地且水平 地(相對于重力場)進行定向，但也可以在徑向上偏離切線高達45°和/或與水平方向偏 離高達45°的定向。按本發(fā)明，將氣體輸入口 4及其氣體輸入通道如設計成顯著地大于固體材料的最 大顆粒直徑，例如比最大顆粒直徑至少大3倍。氣體輸入口 4在環(huán)形室6內(nèi)設有止回裝置 12，其作用是擋住回流的固體材料。圖1示出止回裝置12的一種優(yōu)選的構造。因此，止回裝置可以由一種很容易制造 的環(huán)構成，所述環(huán)被擰成多角形的，以便與錐形的內(nèi)壁7形成平坦的接觸。環(huán)形的造型的另 外一個優(yōu)點是外表面可以相對于垂線擰成任意角度，因此以簡單的方式能夠使任意彎角的 孔同時穿過止回裝置12及內(nèi)壁7。這樣就可以用很簡單的制造技術制造出具有任意調(diào)整角 的氣體輸入口 4，由此有利于固體材料的攔截(參見圖1的局部視圖)。止回裝置12的環(huán) 形的造型允許在圓周上設置許多個孔，并且在多個環(huán)的情況下在多個層的高度上設有孔， 例如圖1及圖2示出用于氣體輸入口 4的三個層。此外，環(huán)形的止回裝置12還可以加強錐 形的內(nèi)壁7。在圖2中示出造型的另外一種可能性。根據(jù)圖2，氣體輸入口 4在此例如被制成 縫隙，這些縫隙也可以和孔一樣相對于水平線折彎一個角度(參見圖2中的局部視圖a至 c)。止回裝置12在此可選地例如作為折彎的金屬板安裝在氣體輸入口 4的后面。此外，以一種有利的實施方式設置氣體分配裝置13，所述氣體分配裝置蓋住止回 裝置12的面對環(huán)形室6的一側。氣體分配裝置13本身設有氣體輸入口。每一個止回裝置 12或者成環(huán)形地(圖1)或是成角形地(圖2、配設有規(guī)定數(shù)量的氣體輸入口 4。氣體分配 裝置13的主要任務是在運行中實現(xiàn)將氣體分配到配屬于各個止回裝置的氣體輸入口。為 此經(jīng)由適當?shù)倪x擇氣體輸入口 14，可以調(diào)整每一個氣體分配裝置13的壓力損失。這樣就可 以實現(xiàn)到所有的氣體輸入口的均勻分配，或是有針對性地調(diào)節(jié)到每一個止回裝置及其氣體 輸入口的氣體輸入。這樣就可以用簡單的方式考慮例如因為氣體輸入口在錐體上的不同高 度造成的不同的壓力比。如果無法僅通過調(diào)整氣體分配裝置13的壓力損失達到按量的氣體分配的要求， 則一種解決方法是裝入兩個另外隔板9'，9"和噴嘴11'(如圖3所示)，所述兩個另外 的隔板用以形成帶有單獨的氣體輸入裝置8'的第二底部腔室10'。第二氣體輸入裝置 8'及第二環(huán)形室6'與第一環(huán)形室6在空間上是分開的，而且兩個氣體輸入裝置可以供給 各自的氣體量。此外，氣體的分配例如由一個在兩個氣體腔6，6'上的共同的供給管路借助 于在氣體輸入接管8，8'的多孔擋板來調(diào)節(jié)。另外一種使氣體量隨著容器的錐體高度變化的方案是將兩個或多個本發(fā)明的裝 置上下串接在一起(未示出)。在過渡位置的直徑必須這樣地匹配，使得內(nèi)壁能夠以無接縫 的方式隨著錐角延伸。當然本發(fā)明的范圍并非僅限于以上的實施例，而是可以有多個方面變型，而不會 離開本發(fā)明的基本構想。
權利要求
1.一種從待調(diào)整成超壓或處于超壓的容器中排出細顆粒或塵埃狀的固體材料的裝置， 其中該容器裝備有雙壁式的排料錐體(1)或排料漏斗，所述裝置包括通入由雙壁的漏斗形 成的環(huán)形室(6)內(nèi)的至少一個氣體輸入裝置(8)，其中面向漏斗內(nèi)部的漏斗壁(7)設有氣體 排出口 (4)，其特征為-氣體排出口(4)大于要排出的固體材料的最大的顆粒；-氣體排出口(4)設有一個伸入到環(huán)形室(6)內(nèi)部的、與假想的水平面成至少一個角度 的接管或氣體輸入通道Ga)；-氣體輸入通道Ga)是用于防止固體材料流入環(huán)形室(6)的止回裝置(1 的一部分。
2.如權利要求1所述的裝置，其特征在于，氣體輸入通道Ga)的在環(huán)形室側的起作用 的端部在重力方向上位于氣體輸入通道Ga)在漏斗內(nèi)的排出口 Gb)的上方或下方。
3.如權利要求1或2所述的裝置，其特征在于，一個或多個止回裝置(12)設有一個或 多個氣體輸入通道Ga)。
4.如權利要求2或3所述的裝置，其特征在于，每一個止回裝置(12)都設有在重力方 向上位于氣體排出口(4)上方的氣體分配口或氣體輸入口(14)，其中氣體分配口或氣體輸 入口(14)的直徑大于顆粒直徑。
5.如上述權利要求中任一項所述的裝置，其特征在于，在下方的起作用的底板(9， 9')上沿著一個方向、優(yōu)選切向地實現(xiàn)氣體向環(huán)形室(6)中的噴入，其中所述噴入導致在 環(huán)形室(6)內(nèi)形成渦旋狀的流體并將可能位于那里的固體材料顆粒卷起。
6.如上述權利要求中任一項所述的裝置，其特征在于，環(huán)形室(6)至少裝備有雙底板 (9,9')，用以形成在重力方向上位于下方的子環(huán)形室(6)，所述子環(huán)形室(6)在內(nèi)部的環(huán) 形室底板上裝備有至少一個氣體輸入裝置和裝備有一個或多個氣體排出噴嘴(11)。
7.如上述權利要求中任一項所述的裝置，其特征在于，所述環(huán)形室通過多個底板(9， 9'，9")分成多個環(huán)形室段，其中為每一環(huán)形室段配設至少一個沿圓周分布的多個氣體 排出口及至少一個氣體輸入裝置(8，8')。
8.如上述權利要求中任一項所述的裝置，其特征在于，為了將氣體輸入到環(huán)形室內(nèi)，在 環(huán)形室(6)設有環(huán)形管道(15，15')。
9.如上述權利要求中任一項所述的裝置，其特征在于，在漏斗壁(7)上的排出口制成 為縫隙(圖2)，其中縫隙的長度可選地小于漏斗壁的周長的50%。
10.一種使用如權利要求1的裝置的方法，其特征為通過氣體輸入裝置這樣地加載由 雙壁式漏斗形成的環(huán)形室的起作用的底部腔室，使得在環(huán)形室內(nèi)形成將可能位于那里的固 體材料卷起的流體，其中經(jīng)由與氣體輸入通道成一角度的氣體排出口將形成渦流的氣體與 重力方向成一角度地吹入到內(nèi)漏斗中。
全文摘要
一種從待調(diào)整成超壓或處于超壓的容器中排出細?；驂m埃狀的固體材料的裝置，其中該容器具有雙壁式的排料錐體或排料錐體，本發(fā)明的目的在于在提供在轉送漏斗中良好的輸送性能的情況下避免使用多孔材料如燒結金屬等等，而無需限制相應的材料的顆粒尺寸，同時也能夠使用含有微粒的用于輸送的氣體。本發(fā)明的目的通過以下方式實現(xiàn)，即氣體排出口大于要排出的固體材料的最大顆粒；氣體排出口(4)設有一個伸入到環(huán)形室(6)內(nèi)部的、與假想的水平面成至少一個角度的接管或氣體輸入通道(4a)；并且氣體輸入通道(4a)是防止固體材料流入環(huán)形室(6)的止回裝置(12)的一部分。
文檔編號B65D90/02GK102083520SQ200980107624
公開日2011年6月1日 申請日期2009年2月27日 優(yōu)先權日2008年3月5日
發(fā)明者E·庫斯克, S·哈梅爾 申請人:猶德有限公司