BE1028536B1

BE1028536B1 - Austragseinrichtung und Verfahren zum Austragen von Material aus einem Prozessraum

Info

Publication number: BE1028536B1
Application number: BE20205563A
Authority: BE
Inventors: Karl Andreas Gross; Frank Ungethüm
Original assignee: Thyssenkrupp Ind Solutions Ag; Thyssenkrupp Ag
Priority date: 2020-08-07
Filing date: 2020-08-07
Publication date: 2022-03-07
Also published as: BE1028536A1

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Austragseinrichtung (16) zum Austragen von Feststoffen, insbesondere Pulver/ Rohmehlpulver, aus einem Prozessraum aufweisend einen Behälter (24) zur Aufnahme der Feststoffe, eine sich an den Behälter (24) anschließende Feststoffkammer (28), ein sich an die Feststoffkammer (28) anschließendes Feststoffabzugsventil (32), optional eine sich an das Feststoffabzugsventil (32) anschließende Fördereinrichtung (34) zum Fördern der Feststoffe und ein in dem Behälter angebrachter Füllstandsmesser (48) zur Ermittlung des Feststofffüllstands innerhalb des Behälters (24), wobei die Austragseinrichtung (16) eine Steuerungs-/ Regelungseinrichtung (50) aufweist, die mit dem Füllstandsmesser (48) zur Übermittlung des ermittelten Feststofffüllstands verbunden ist und derart ausgebildet ist, dass sie die Öffnungsweite des Feststoffabzugsventils (32) in Abhängigkeit des Feststofffüllstandes steuert/ regelt.

Description

' BE2020/5563 Austragseinrichtung und Verfahren zum Austragen von Material aus einem Prozessraum Die Erfindung betrifft eine Austragseinrichtung zum Austragen von Material, Insbesondere pulverförmiges Zementrohmehl, aus einem Prozessraum. Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Austragen von Material aus einem Prozessraum. Zum Austragen von insbesondere pulverförmigem Material aus einem Prozessraum, wie beispielsweise ein Sichter oder ein Filter, werden üblicherweise mechanische Dosiereinrichtungen, wie beispielsweise Zellradschleusen verwendet. Ein Sichter mit einer sich an diesen anschließenden Zellradschleuse ist beispielsweise aus der DE 10 2014 015 549 A1 bekannt. Prozessräume, wie beispielsweise Sichter oder Zyklonabscheider einer Zementherstellungsanlage weisen üblicherweise einen Unterdruck auf, wobei die Fördereinrichtungen zur Förderung der abgeschiedenen Feststoffe bei Umgebungsdruck betrieben werden. Bei der Übergabe von pulverförmigem Material aus dem Prozessraum in die Fördereinrichtung kommt es daher häufig zu einem Falschlufteintrag in den Prozessraum. Des Weiteren weisen bekannte Übergabestellen, wie beispielsweise eine Zellradschleuse, häufig eine geringe Betriebssicherheit auf. Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Austragseinrichtung bereitzustellen, die eine hohe Betriebssicherheit aufweist und das Eindringen von Umgebungsluft in den Prozessraum verhindert, aus dem das Material ausgetragen wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Austragseinrichtung mit den Merkmalen des unabhängigen Vorrichtungsanspruchs 1 und durch ein Verfahren zum Austragen von Material mit den Merkmalen des unabhängigen Verfahrensanspruchs 11 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.

Eine Austragseinrichtung zum Austragen von Feststoffen, insbesondere Pulver, vorzugsweise Rohmehlpulver, aus einem Prozessraum umfasst nach einem ersten Aspekt einen Behälter zur Aufnahme der Feststoffe, eine sich an den Behälter

° BE2020/5563 anschließende Feststoffkammer, ein sich an die Feststoffkammer anschlieBendes Feststoffabzugsventil und optional eine sich an das Feststoffabzugsventil anschließende Fördereinrichtung zum Fördern der Feststoffe. Die Austragseinrichtung weist des Weiteren einen in dem Behälter angebrachten Füllstandsmesser zur Ermittlung des Feststofffüllstands innerhalb des Behälters auf. Außerdem umfasst die Austragseinrichtung eine Steuerungs-/ Regelungseinrichtung, die mit dem Füllstandsmesser zur Übermittlung des ermittelten Feststofffüllstands verbunden ist und derart ausgebildet ist, dass sie die Öffnungsweite des Feststoffabzugsventils in Abhängigkeit des Feststofffüllstandes steuert/ regelt.

Eine Austragseinrichtung dient vorzugsweise dem Austragen von Feststoffen aus einem Prozessraum in eine Fördereinrichtung. Bei dem Prozessraum handelt es sich vorzugsweise um einen Prozessraum einer Zementherstellungsanlage, in welchen ein Gas-Feststoffgemisch eingeführt und innerhalb des Prozessraums die Feststoffe aus dem Gas-Feststoffgemisch abgeschieden werden. Beispielsweise weist ein Abscheidezyklon, ein Sichter oder ein Filter einen solchen Prozessraum auf. Innerhalb des Prozessraums ist vorzugsweise ein Unterdruck, wobei die Fördereinrichtung vorzugsweise bei Umgebungsdruck betrieben wird.

Der Behälter ist vorzugsweise konisch nach unten zulaufend, insbesondere trichterförmig ausgebildet. An dem unteren Ende weist der Behälter beispielsweise einen im Wesentlichen horizontalen Behälterboden auf. Der Behälter ist vorzugsweise derart angeordnet, dass die abgeschiedenen Feststoffe in den Behälter fallen und darin aufgenommen werden. Die Feststoffkammer schließt sich vorzugsweise in Strömungsrichtung der Feststoffe an den Behälter an und ist insbesondere vollständig mit Feststoffen gefüllt. Die Feststoffkammer dient beispielsweise als Puffer zwischen dem Behälter und der Fördereinrichtung. Insbesondere ist die Feststoffkammer unterhalb des Füllstandshöhenniveaus der Feststoffe innerhalb des Behälters angeordnet, sodass die Feststoffe zumindest teilweise schwerkraftbedingt von dem Behälter in die Feststoffkammer strömen.

Bei dem Feststoffabzugsventil handelt es sich beispielsweise um einen Drehschieber, der über eine Antriebseinrichtung bewegt wird, sodass die Öffnungsweite des

Feststoffabzugsventils stufenlos einstellbar ist. Die Öffnungsweite ist der Durchmesser, insbesondere der freie Querschnitt des Ventils, durch welchen die Feststoffe strömbar sind. Dieser ist über den Ventilschieber einstellbar.

Das Feststoffabzugsventil ist vorzugsweise in Strömungsrichtung des abzuziehenden Feststoffs hinter dem Behälter und der Feststoffkammer und vor der Fördereinrichtung angeordnet.

Bei der Fördereinrichtung handelt es sich beispielsweise um eine mechanische Fördereinrichtung wie eine Förderschnecke, ein Förderband oder ein Förderboden (walking floor). Es ist ebenfalls denkbar, dass die Fördereinrichtung eine pneumatische Fördereinrichtung ist. Bei der Fördereinrichtung kann es sich auch lediglich um ein zumindest teilweise vertikal angeordnetes Rohr handeln, sodass das Material schwerkraftbedingt gefördert wird.

Eine Steuerung/ Regelung der Öffnungsweite des Feststoffabzugsventils in Abhängigkeit des Feststofffüllstandes in dem Behälter bietet den Vorteil, dass der Feststofffüllstand in dem Behälter für eine Begrenzung des durch den Feststoff in den Behälter strömenden Luftstroms sorgt. Die über die Druckdifferenz zwischen dem Behälter und der Umgebung in diesen eintretende Luft wird von den Feststoffen zumindest teilweise oder vollständig aufgenommen, sodass ein Falschlufteintrag in den Behälter, insbesondere in den Prozessraum, minimiert oder vollständig verhindert wird. Gemäß einer ersten Ausführungsform weist die Austragseinrichtung eine Belüftungseinrichtung zum Erzeugen einer Luftströmung auf, die zur Zufuhr der Luftströmung mit dem Behälter, der Feststoffkammer, dem Feststoffabzugsventil und/ oder der Fördereinrichtung verbunden und derart ausgebildet ist, dass die erzeugte Luftströmung das Feststoff/Gasgemisch zumindest teilweise fluidisiert. Dadurch wird die Fließfähigkeit der Feststoffe erhöht, sodass ein Materialaustrag in Richtung der Fördereinrichtung durch das Feststoffabzugsventil vereinfacht wird. Des Weiteren ermöglicht die Belüftung eine geringere Bauhöhe, da ein Materialabzug auf dem Höhenniveau des Behälters möglich ist.

Bei der Belüftungseinrichtung handelt es sich beispielsweise um einen Ventilator. Vorzugsweise ist die Belüftungseinrichtung unterhalb des Behälters, der Feststoffkammer, dem Feststoffabzugsventil und/ oder der Fördereinrichtung angeordnet.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Steuerungs-/ Regelungseinrichtung derart ausgebildet, dass sie die Strömungsrate des mittels der Belüftungseinrichtung erzeugten Luftstroms, insbesondere des Feststoff-/Gasgemisches, und/ oder die Fördergeschwindigkeit der Fördereinrichtung in Abhängigkeit des Feststofffüllstandes steuert/ regelt. Insbesondere ist die Belüftungseinrichtung über jeweils eine Leitung mit dem Behälter, der Feststoffkammer, dem Feststoffabzugsventil und der Fördereinrichtung verbunden, wobei in jeder Leitung jeweils ein Ventil zur Einstellung der Luftzufuhr angeordnet ist. Vorzugsweise ist die Steuerungs-/ Regelungseinrichtung mit zumindest einem oder jedem Ventil verbunden und derart ausgebildet, dass sie die Öffnungsweite der Ventile in Abhängigkeit des Feststofffüllstandes steuert/ regelt. Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Steuerungs-/ Regelungseinrichtung derart ausgebildet, dass sie den ermittelten Füllstand in dem Behälter mit einem vorabbestimmten Sollwert oder Sollbereich vergleicht und bei einer Abweichung des ermittelten Füllstandes von dem Sollwert oder dem Sollbereich die Strömungsrate des mittels der Belüftungseinrichtung erzeugten Luftstroms, die Öffnungsweite des Feststoffventils und/ oder die Fördergeschwindigkeit der Fördereinrichtung erhöht oder verringert.

Bei dem Sollwertbereich handelt es sich vorzugsweise um einen Bereich zwischen einer maximalen und einer minimalen Füllstandshöhe. Vorzugsweise ist die Steuerungs-/ Regelungseinrichtung derart ausgebildet, dass sie die Strömungsrate des mittels der Belüftungseinrichtung erzeugten Luftstroms, insbesondere des Feststoff-/Gasgemisches, die Öffnungsweite des Feststoffventils und/ oder die Fördergeschwindigkeit der Fördereinrichtung erhöht, wenn der ermittelten Füllstandes den Sollwert oder dem Sollbereich überschreitet.

> BE2020/5563 Vorzugsweise ist die Steuerungs-/ Regelungseinrichtung derart ausgebildet, dass sie die Strömungsrate des mittels der Belüftungseinrichtung erzeugten Luftstroms, die Öffnungsweite des Feststoffventils und/ oder die Fördergeschwindigkeit der Fördereinrichtung verringert, wenn der ermittelten Füllstandes den Sollwert oder dem Sollbereich unterschreitet. Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Steuerungs-/ Regelungseinrichtung derart ausgebildet, dass sie den Sollwert oder den Sollbereich in Abhängigkeit der Druckdifferenz zwischen dem Behälter und der Fördereinrichtung ermittelt.

Vorzugsweise ist innerhalb des Behälters eine Druckmesseinrichtung angeordnet, die zur Übermittlung des in dem Behälter ausgebildeten Drucks mit der Steuerungs- /Regelungseinrichtung verbunden ist. Die Fördereinrichtung weist beispielsweise eine weitere Druckmesseinrichtung auf, die zur Übermittlung des in der Fördereinrichtung ausgebildeten Drucks mit der Steuerungs-/Regelungseinrichtung verbunden ist. Die Steuerungs-/Regelungseinrichtung ist vorzugsweise derart ausgebildet, dass sie den Differenzdruck zwischen dem Behälter und der Fördereinrichtung ermittelt und daraus den Sollwert oder den Sollwertbereich des Füllstandes ermittelt. Dadurch wird sichergestellt, dass der Füllstand eine Höhe aufweist, die ein Eindringen von Umgebungsluft aus der Fördereinrichtung in den Behälter verhindert.

Der Behälter weist gemäß einer weiteren Ausführungsform einen Behälterboden zur Aufnahme der Feststoffe auf, wobei die Feststoffkammer und/ oder das Feststoffventil auf dem gleichen Höhenniveau oder oberhalb des Behälterbodens angebracht ist/sind. Dadurch wird eine erheblich geringere Bauhöhe der Austragseinrichtung erreicht.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist der Behälter einen Behälterboden zur Aufnahme der Feststoffe auf, wobei der Behälterboden mit der Belüftungseinrichtung zur Belüftung der Feststoffe verbunden ist. Insbesondere weist der Behälterboden eine Mehrzahl von Belüftungsöffnungen auf, die insbesondere gleichmäßig zueinander beabstandet sind, sodass der auf dem Behälterboden liegende Feststoff im Wesentlichen gleichmäßig von Luft durchströmbar ist. Der Behälterboden ist vorzugsweise über eine Leitung mit der Belüftungseinrichtung verbunden, wobei die

° BE2020/5563 Leitung in den Behälterboden mündet und vorzugsweise ein Ventil zur Einstellung der Strömungsrate der mittels der Belüftungseinrichtung erzeugten Luftstrômung aufweist. Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist die Feststofftammer einen Kammerboden auf, der mit der Belüftungseinrichtung zur Belüftung der Feststoffe innerhalb der Feststoffkammer verbunden ist. Der Kammerboden ist vorzugsweise über eine Leitung mit der Belüftungseinrichtung verbunden, wobei die Leitung in den Kammerboden mündet und vorzugsweise ein Ventil zur Einstellung der Strömungsrate der mittels der Belüftungseinrichtung erzeugten Luftströmung aufweist. Vorzugsweise weist der Kammerboden eine Mehrzahl von Belüftungsöffnungen auf, die insbesondere gleichmäßig zueinander beabstandet sind, sodass die auf dem Kammerboden liegenden Feststoffe im Wesentlichen gleichmäßig von Luft durchstrômbar sind. Die Erfindung umfasst des Weiteren ein Aggregat einer Zementherstellungsanlage mit einem Prozessraum. Bei dem Aggregat kann es sich beispielsweise um einen Zyklonabscheider, einen Sichter oder einen Filter zum Abscheiden von Feststoffen aus einem Gas- Feststoffgemisch handeln. Das Aggregat umfasst einen Materialeinlass zum Einlassen eines Gas-Feststoffgemischs, einen Gasauslass zum Auslassen einer Gasstrômung aus dem Prozessraum, eine sich an den Prozessraum anschließende Austragseinrichtung wie vorangehend beschrieben. Die Steuerungs-/ Regelungseinrichtung ist derart ausgebildet, dass sie die Strömungsrate des Gas- Feststoffgemisches, das durch den Materialeinlass in den Prozessraum strömt, in Abhängigkeit des Feststofffüllstandes in dem Behâlter steuert/ regelt. Dies ermôglicht eine Einstellung des Feststofffüllstandes über den Materialeinlass.

Gemäß einer Ausführungsform ist die Steuerungs-/ Regelungseinrichtung derart ausgebildet, dass sie den ermittelten Füllstand in dem Behälter mit einem vorabbestimmten Sollwert oder Sollbereich vergleicht und bei einer Abweichung des ermittelten Füllstandes von dem Sollwert oder dem Sollbereich die Strômungsrate des — Gas-Feststoffgemisches, das durch den Materialeinlass in den Prozessraum strömt, erhöht oder verringert. Beispielsweise wird die die Strömungsrate des Gas- Feststoffgemisches, das durch den Materialeinlass in den Prozessraum strömt,

/ BE2020/5563 verringert, wenn der Füllstand den Sollwert oder den Sollbereich überschreitet und erhöht, wenn der Füllstand den Sollwert oder den Sollbereich unterschreitet.

Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Austragen von Feststoffen aus einem Prozessraum, insbesondere einem Zyklonabscheider oder einem Filter, zum Abscheiden von Feststoffen aus einem Gas- Feststoffgemisch aufweisend die Schritte: - Aufnehmen der Feststoffe in einem Behälter und einer sich an den Behälter anschließende Feststoffkammer, - Ermitteln des Füllstands an Feststoffen innerhalb des Behälters, - Abziehen der Feststoffe aus dem Behälter und der Feststoffkammer mittels eines Feststoffabzugsventils zu einer Fördereinrichtung. Die Offnungsweite des Feststoffabzugsventils wird in Abhängigkeit des ermittelten Füllstandes gesteuert/ geregelt. Die mit Bezugs auf die Austragseinrichtung beschriebenen Ausführungen und Vorteile treffen in verfahrensgemäRer Entsprechung ebenfalls auf das Verfahren zum Austragen von Feststoffen aus einem Prozessraum zu.

Gemäß einer Ausführungsform werden der Behälter, die Feststoffkammer, das Feststoffabzugsventil und/ oder die Fördereinrichtung mittels einer Luftstrômung belüftet, sodass die Feststoffe innerhalb des Behälters, der Feststoffkammer, des Feststoffabzugsventils und/ oder der Fördereinrichtung zumindest teilweise fluidisiert werden.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird der ermittelte Füllstand mit einem Sollwert oder einem Solwertbereich verglichen und die ÔÖffnungsweite des Feststoffabzugsventils, die Fôrdergeschwindigkeit der und/ oder die Strômungsrate der Luftströmung bei einer Abweichung des Füllstands von dem Sollwert oder dem Sollwertbereich erhöht oder verringert wird.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird ein Gas-Feststoffgemisch in den Prozessraum eingeleitet und die Feststoffe aus dem Gas-Feststoffgemisch innerhalb des Prozessraumes abgeschieden und in dem Behälter aufgenommen, wobei die Menge an in den Prozessraum eingeleitetes Gas-Feststoffgemisch in Abhängigkeit des ermittelten Füllstands gesteuert/ geregelt wird.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird der ermittelte Füllstand mit einem Sollwert oder einem Sollwertbereich verglichen und die Menge an in den Prozessraum eingeleitetes Gas-Feststoffgemisch bei einer Abweichung des Füllstands von dem Sollwert oder dem Sollwertbereich erhöht oder verringert. Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist der Prozessraum einen Unterdruck und die Fördereinrichtung Umgebungsdruck auf. Beschreibung der Zeichnungen Die Erfindung ist nachfolgend anhand mehrerer Ausführungsbeispiele mit Bezug auf die beiliegenden Figuren näher erläutert. Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung eines Zykonabscheiders mit einer Austragseinrichtung in einer Seitenansicht gemäß einem Ausführungsbeispiel. Fig. 2 zeigt eine schematische Detaildarstellung einer Austragseinrichtung gemäß dem Ausführungsbeispiel der Fig. 1.

Fig. 1 zeigt einen Zyklonabscheider 10 zum Abscheiden eines Feststoffes aus einer Gasphase. Der Zyklonabscheider 10 weist einen oberen, zylindrischen Bereich 12 auf, an welchen sich am unteren Ende ein konischer Bereich 14 anschließt. Der zylindrische Bereich 12 und der konische Bereich 14 bilden den Prozessraum aus, indem die Abscheidung von Feststoffen aus einem Gas-Feststoffgemisch erfolgt. Dem konischen Bereich 14 schließt sich unten eine Austragseinrichtung 16 zum Austragen von Schüttgut, wie Rohmehlpulver, aus dem Zyklonabscheider 10 an. Der Zyklonabscheider 10 weist einen Materialeinlass 18 zum Einlassen von einem Gas- Feststoffgemisch in den Zyklonabscheider auf. Der Materialeinlass 18 umfasst vorzugsweise eine Leitung mit einem runden oder eckigen Querschnitt, wobei sich die Leitung radial, insbesondere tangential zu dem oberen, zylindrischen Bereich 12 erstreckt. Der Materialeinlass 18 mündet in den oberen zylindrischen Bereich 12 des

Zyklonabscheiders 12, derart, dass das Material, insbesondere das Gas- Feststoffgemisch, tangential zu dem zylindrischen Bereich 12 in den Zyklonabscheider 10 eingeleitet wird.

Der Zyklonabscheider 10 weist des Weiteren einen Gasauslass 20 auf, der beispielsweise eine Leitung, insbesondere ein Tauchrohr 22 aufweist, das koaxial zu dem zylindrischen Bereich 12 angeordnet ist. Das Tauchrohr 22 erstreckt sich vorzugsweise von innerhalb des zylindrischen Bereichs 12 in axialer Richtung nach außen, sodass es beispielhaft an dem oberen Ende des zylindrischen Bereichs 12 aus diesem hervorsteht. Der Feststoffauslass zum Auslassen von Feststoffen aus dem Zyklonabscheider 10 wird vorzugsweise durch die Austragseinrichtung 16 gebildet und mit Bezug auf Fig. 2 detaillierter beschrieben. Die Austragseinrichtung 16 ist vorzugsweise konisch ausgebildet und weist beispielhaft einen Konuswinkel auf, der sich von dem Konuswinkel des darüber angeordneten konischen Bereichs 14 unterscheidet. Insbesondere ist der Konuswinkel der Austragseinrichtung 16 geringer als der Konuswinkel des oberhalb der Austragseinrichtung 16 angeordneten konischen Bereichs 14 des Zyklonabscheiders 10. Es ist ebenfalls denkbar, dass der konische Bereich 14 und die Austragseinrichtung 16 den gleichen Konuswinkel aufweisen.

Im Betrieb des Zyklonabscheiders 10 wird ein Gemisch aus Gas und Feststoff durch den Materialeinlass 18 in den zylindrischen Bereich 12 des Zyklonabscheiders 10 tangential eingeleitet, sodass das Gas-Feststoffgemisch auf einer kreisförmigen Flugbahn innerhalb des zylindrischen Bereichs strömt. Durch die konische Verjüngung des anschlieBenden konischen Bereichs 14 nimmt die Geschwindigkeit des Gas- Feststoffgemischs zu, sodass die Feststoffpartikel durch die Fliehkraft an die Innenwand des konischen Bereichs 14 geschleudert und abgebremst werden, sodass sie sich aus der Strömung lösen und schwerkraftbedingt nach unten in die Austragseinrichtung 16 fallen. Die Gasphase des Gas-Feststoffgemisches strömt durch das Tauchrohr 22 aus dem Zyklonabscheider 10 heraus.

Fig. 2 zeigt eine Austragseinrichtung 16 gemäß Fig. 1 in einer Detaildarstellung. Die Austragseinrichtung 16 umfasst einen konischen, insbesondere trichterförmigen, Behälter 24 zur Aufnahme eines Feststoffs. Bei dem Feststoff handelt es sich beispielweise um mittels eines Abscheidezyklons 10 abgeschiedenen Feststoff oder um einen mittels eines Filters ausgefilterten Feststoff. Bei dem Feststoff handelt es sich beispielsweise um pulverförmiges Zementrohmehl mit einer KorngrôBe von O bis 0,2mm.

Der Behälter 24 weist beispielhaft einen Behälterboden 26 auf, auf dem der Feststoff zumindest teilweise aufliegt. Seitlich an dem Behälter 24 ist eine Feststoffkammer 28 derart angebracht, dass der Feststoff aus dem Behälter 24 in die Feststoffkammer 28 strömt. Die Feststoffkammer 28 ist beispielhaft auf dem gleichen Höhenniveau wie der Behälterboden 26 angeordnet. Es ist ebenfalls denkbar, dass die Feststoffkammer 28 oberhalb oder unterhalb des Behälterbodens 26 angeordnet ist. Die Feststoffkammer 28 weist einen Kammerboden 30 zur Aufnahme des Feststoffs auf. Der Kammerboden 30 ist vorzugsweise geneigt angeordnet, sodass der Feststoff beispielsweise schwerkraftbedingt auf dem Kammerboden 30 in Förderrichtung F strömt. Der Kammerboden 30 weist beispielsweise einen Neigungswinkel von 0° bis 15° auf. An die Feststoffkammer 28 schließt sich ein Feststoffabzugsventil 32, wie beispielsweise ein Drehschieber, an. In Förderrichtung F schließt sich an das Ventil 32 eine Fördereinrichtung 34 an. Das Feststoffabzugsventil 32 ist vorzugsweise derart ausgebildet, dass es in einem zumindest teilweise oder vollständig geöffneten Zustand einen Feststoffstrom von der Feststoffkammer 28 zu der Fördereinrichtung 34 erlaubt und in einem geschlossenen Zustand verhindert. Bei der Fördereinrichtung 34 handelt es sich beispielsweise um eine Bandförderanlage, eine Förderschnecke, eine Materialrutsche oder ähnliche Fördereinrichtungen.

Im Betrieb der Austragseinrichtung 16, insbesondere des Zyklonabscheiders 10, weist der Prozessraum und der Behälter 24 der Austragseinrichtung 16 einen geringeren Druck als den Umgebungsdruck auf, wobei die Fördereinrichtung 34 vorzugsweise Umgebungsdruck aufweist.

Die Austragseinrichtung 16 weist des Weiteren eine Belüftungseinrichtung 36, wie beispielsweise einen Ventilator auf. Die Belüftungseinrichtung 36 ist beispielhaft über Leitungen 38 mit dem Behälter 24, insbesondere dem Behälterboden 26 verbunden,

sodass Luft durch den Behälterboden 26 in den Behälter 24 strömt.

Der Behälterboden 26 weist vorzugsweise eine Mehrzahl von Belüftungsöffnungen auf, die insbesondere gleichmäßig zueinander beabstandet sind, sodass der auf dem Behälterboden 26 liegende Feststoff im Wesentlichen gleichmäßig von Luft durchströmbar ist.

In der Leitung 38 zum Leiten der Luft von der Belüftungseinrichtung 36 zu dem Behälter 24 ist ein Ventil 40 angeordnet, über welches die Strömungsrate an Luft zu dem Behälter 24 einstellbar ist.

Die Belüftungseinrichtung 36 ist optional über Leitungen 38 mit der Feststoffkammer 28 und/ oder dem Feststoffabzugsventil 32 verbunden, sodass Luft von der Belüftungseinrichtung 36 zu der Feststoffkammer 28 und/ oder dem Feststoffabzugsventil 32 strömt.

Vorzugsweise ist die Belüftungseinrichtung 36 über die Leitung 38 mit dem Kammerboden 30 der Feststoffkammer 28 verbunden, sodass Luft durch den Kammerboden 30 in die Feststoffkammer 28 strömbar ist.

Der Kammerboden 30 weist vorzugsweise eine Mehrzahl von Belüftungsöffnungen auf, die insbesondere gleichmäßig zueinander beabstandet sind, sodass der auf dem Kammerboden 30 liegende Feststoff im Wesentlichen gleichmäßig von Luft durchströmbar ist.

In der Leitung 38 zum Leiten der Luft von der Belüftungseinrichtung 36 zu der Feststoffkammer 28 ist ein Ventil 42 angeordnet, über welches die Strömungsrate an Luft zu dem Behälter 24 einstellbar ist.

Ein weiteres Ventil 44 ist vorzugsweise in der Leitung 38 zwischen der Belüftungseinrichtung 36 und dem Feststoffabzugsventil 32 angeordnet, sodass die Strömungsrate von der Belüftungseinrichtung 36 zu dem Feststoffabzugsventil 32 einstellbar ist.

Die Belüftungseinrichtung 36 ist vorzugsweise mit der Fördereinrichtung 34, insbesondere mit dem Bereich der Fördereinrichtung 34, der sich direkt an das Feststoffabzugsventil 32 anschließt, verbunden, sodass Luft von der Belüftungseinrichtung 36 über die Leitung 38 in die Fördereinrichtung 34 strömbar ist.

Zwischen der Fördereinrichtung 34 und der Belüftungseinrichtung 36 ist ein Ventil 46 angeordnet, sodass die Strömungsrate von der Belüftungseinrichtung 36 zu dem Fördereinrichtung 34 einstellbar ist.

Eine Belüftung des Feststoffs innerhalb des Behälters 24, der Feststoffkammer 28, des Feststoffabzugsventils 32 und/ oder der Fördereinrichtung 34 bewirkt eine Fluidisierung der Feststoffpartikel, sodass die FlieRfähigkeit des Feststoffs verbessert wird.

Die Austragseinrichtung 16 weist des Weiteren einen Füllstandsmesser 48 zur Ermittlung des Feststofffüllstands innerhalb des Behälters 24 auf. Der Füllstandsmesser 48 ist vorzugsweise innerhalb des Behälters 24, insbesondere an der Behälterinnenwand, angebracht und umfasst beispielsweise eine optische Messeinrichtung mittels eines Lasers, Radar, Mikrowellen oder Ultraschall. Außerdem weist die Austragseinrichtung 16 eine Steuerungs-/ Regelungseinrichtung 50 auf, die mit dem Füllstandsmesser 48 zur Übermittlung des ermittelten Füllstandes verbunden ist. Des Weiteren ist die Steuerungs-/ Regelungseinrichtung 50 mit der Belüftungseinrichtung 36 derart verbunden, dass sie die Strömungsrate der mittels der Belüftungseinrichtung erzeugten Luftströmung steuert/ regelt. Insbesondere ist die Steuerungs-/ Regelungseinrichtung 50 derart ausgebildet, dass sie die Strömungsrate der mittels der Belüftungseinrichtung 36 erzeugten Luftströmung in Abhängigkeit des ermittelten Füllstands steuert/ regelt. Insbesondere steuert/ regelt die Steuerungs-/ Regelungseinrichtung 50 die Drehzahl einer als Ventilator ausgebildeten Belüftungseinrichtung 36. Die Steuerungs-/ Regelungseinrichtung 50 ist vorzugsweise mit dem Materialeinlass 18 des Zyklonabscheiders 10 derart verbunden, dass sie die Menge an in den Zyklonabscheider 10 eintretendes Material, insbesondere Gas-Feststoffgemisch steuert/ regelt. Beispielsweise umfasst der Materialeinlass ein Regelorgan, ein Einlassventil, über welches die Menge an in den Zyklonabscheider 10 eintretendes Material einstellbar ist. Die Steuerungs-/ Regelungseinrichtung 50 ist vorzugsweise mit dem Regelorgan zur Steuerung/ Regelung der Menge an in den Zyklonabscheider 10 eintretendes Material verbunden.

Beispielsweise ist die Steuerungs-/ Regelungseinrichtung 50 derart ausgebildet, dass sie den ermittelten Füllstand in den Behälter 24 mit einem vorabbestimmten Sollwert oder einem Sollbereich, vergleicht und bei einer Abweichung des ermittelten Füllstandes von dem Sollwert oder dem Sollbereich, die Menge an in den Zyklonabscheider 10 eintretendes Material und/ oder die Strömungsrate der mittels der Belüftungseinrichtung 36 erzeugten Luftströmung erhöht oder verringert. Beispielsweise wird die Strömungsrate der mittels der Belüftungseinrichtung 36 erzeugten Luftströmung erhöht, wenn der Füllstand den Sollwert überschreitet. Die Strömungsrate wird insbesondere verringert, wenn der Füllstand den Sollwert oder den Sollbereich unterschreitet. Die Menge an in den Zyklonabscheider 10 eintretendes Material wird vorzugsweise erhöht, wenn der Füllstand den Sollwert oder den Sollbereich unterschreitet und verringert, wenn der Füllstand den Sollwert überschreitet.

Der Sollwert des Füllstands innerhalb des Behälters 24 wird vorzugsweise in Abhängigkeit der Druckdifferenz zwischen dem Behälter 24 und der Fördereinrichtung 34 ermittelt.

Die Steuerungs-/ Regelungseinrichtung 50 ist vorzugsweise mit der Fördereinrichtung 34 derart verbunden, dass sie die Fördergeschwindigkeit der Fördereinheit steuert/ regelt. Beispielsweise ist die Steuerungs-/ Regelungseinrichtung 50 derart ausgebildet, dass sie den ermittelten Füllstand in dem Behälter 24 mit einem vorabbestimmten Sollwert oder einem Sollbereich vergleicht und bei einer Abweichung des ermittelten Füllstandes von dem Sollwert oder dem Sollbereich, die Fördergeschwindigkeit erhöht oder verringert. Beispielsweise wird die Fördergeschwindigkeit erhöht, wenn der Füllstand den Sollwert oder den Sollbereich überschreitet. Die Fördergeschwindigkeit wird insbesondere verringert, wenn der Füllstand den Sollwert oder den Sollbereich unterschreitet.

Die Steuerungs-/ Regelungseinrichtung 50 ist vorzugsweise mit dem Feststoffabzugsventil 32 derart verbunden, dass sie die Ventilstellung des Feststoffabzugsventils 32 steuert/ regelt. Beispielsweise ist die Steuerungs-/ Regelungseinrichtung 50 derart ausgebildet, dass sie den ermittelten Füllstand in dem Behälter 24 mit einem vorabbestimmten Sollwert oder einem Sollbereich vergleicht und bei einer Abweichung des ermittelten Füllstandes von dem Sollwert oder dem Sollbereich, die Ventilstellung ändert, insbesondere die Öffnungsweite der Ventilöffnung erhöht oder verringert. Beispielsweise wird die Öffnungsweite erhöht, wenn der Füllstand den Sollwert überschreitet. Die Öffnungsweite wird insbesondere verringert, wenn der Füllstand den Sollwert oder den Sollbereich unterschreitet.

Bezugszeichenliste 10 Zyklonabscheider 12 zylindrischer Bereich 14 konischer Bereich 16 Austragseinrichtung 18 Materialeinlass 20 Gasauslass 22 Tauchrohr 24 Behälter 26 Behälterboden 28 Feststoffkammer 30 Kammerboden 32 Feststoffabzugsventil 34 Fördereinrichtung 36 Belüftungseinrichtung 38 Leitung 40 Ventil 42 Ventil 44 Ventil 46 Ventil 48 Füllstandsmesser 50 Steuerungs-/ Regelungseinrichtung F Förderrichtung

Claims

Patentansprüche

1. Austragseinrichtung (16) zum Austragen von Feststoffen, insbesondere Pulver/ Rohmehlpulver, aus einem Prozessraum aufweisend einen Behälter (24) zur Aufnahme der Feststoffe, eine sich an den Behälter (24) anschließende Feststoffkammer (28), ein sich an die Feststoffkammer (28) anschließendes Feststoffabzugsventil (32), und ein in dem Behälter angebrachter Füllstandsmesser (48) zur Ermittlung des Feststofffüllstands innerhalb des Behälters (24), dadurch gekennzeichnet, dass die Austragseinrichtung (16) eine Steuerungs-/ Regelungseinrichtung (50) aufweist, die mit dem Füllstandsmesser (48) zur Übermittlung des ermittelten Feststofffüllstands verbunden ist und derart ausgebildet ist, dass sie die Öffnungsweite des Feststoffabzugsventils (32) in Abhängigkeit des Feststofffüllstandes steuert/ regelt.

2. Austragseinrichtung (16) nach Anspruch 1, wobei die Austragseinrichtung (16) eine Belüftungseinrichtung (36) zum Erzeugen einer Luftströmung aufweist, die zur Zufuhr der Luftströmung mit dem Behälter (24), der Feststoffkammer (28), dem Feststoffabzugsventil (32) und/ oder einer sich an das Feststoffventil (32) anschließende Fördereinrichtung (34) verbunden und derart ausgebildet ist, dass die erzeugte Luftströmung das Feststoff-Gasgemisch zumindest teilweise fluidisiert.

3. Austragseinrichtung (16) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Steuerungs-/ Regelungseinrichtung (50) derart ausgebildet ist, dass sie die Strömungsrate des mittels der Belüftungseinrichtung (36) erzeugten Luftstroms, und/ oder die Fördergeschwindigkeit der Fördereinrichtung (34) in Abhängigkeit des Feststofffüllstandes steuert/ regelt.

4. Austragseinrichtung (16) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Steuerungs-/ Regelungseinrichtung (50) derart ausgebildet, dass sie den ermittelten Füllstand in dem Behälter (24) mit einem vorabbestimmten Sollwert oder Sollbereich vergleicht und bei einer Abweichung des ermittelten Füllstandes von dem Sollwert oder dem Sollbereich die Strömungsrate des mittels der Belüftungseinrichtung (36) erzeugten Luftstroms, die Offnungsweite des Feststoffventils (32) und/ oder die Fördergeschwindigkeit der Fördereinrichtung (34) erhöht oder verringert.

5. Austragseinrichtung (16) nach Anspruch 4, wobei die Steuerungs-/ Regelungseinrichtung (50) derart ausgebildet, dass sie den Sollwert oder den Sollbereich in Abhängigkeit der Druckdifferenz zwischen dem Behälter (24) und der Fördereinrichtung (34) ermittelt.

6. Austragseinrichtung (16) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der Behälter (24) einen Behälterboden (26) zur Aufnahme der Feststoffe aufweist und wobei die Feststoffkammer (28) und/ oder das Feststoffventil (32) auf dem gleichen Hôhenniveau oder oberhalb des Behälterbodens (26) angebracht ist/sind.

7. Austragseinrichtung (16) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der Behälter (24) einen Behälterboden (26) zur Aufnahme der Feststoffe aufweist und wobei der Behälterboden (26) mit der Belüftungseinrichtung (36) zur Belüftung der Feststoffe verbunden ist.

8. Austragseinrichtung (16) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Feststoffkammer (28) einen Kammerboden (30) aufweist, der mit der Belüftungseinrichtung zur Belüftung der Feststoffe innerhalb der Feststoffkammer (28) verbunden ist.

9. Aggregat (10) einer Zementherstellungsanlage mit einem Prozessraum, insbesondere ein Zyklonabscheider oder ein Filter, zum Abscheiden von Feststoffen aus einem Gas- Feststoffgemisch aufweisend einen Materialeinlass (18) zum Einlassen von einem Gas-Feststoffgemisch,

einen Gasauslass (20) zum Auslassen einer Gasstrômung aus dem Prozessraum, eine sich an den Prozessraum anschließende Austragseinrichtung (16) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Steuerungs-/ Regelungseinrichtung (50) derart ausgebildet ist, dass sie die Strömungsrate des Feststoff-Gasgemisch, das durch den Materialeinlass (18) in den Prozessraum strömt, in Abhängigkeit des Feststofffüllstandes steuert/ regelt.

10. Aggregat (10) nach Anspruch 9, wobei die Steuerungs-/ Regelungseinrichtung (50) derart ausgebildet, dass sie den ermittelten Füllstand in den Behälter (24) mit einem vorabbestimmten Sollwert oder Sollbereich vergleicht und bei einer Abweichung des ermittelten Füllstandes von dem Sollwert oder dem Sollbereich die Strömungsrate des Gas-Feststoffgemisches, das durch den Materialeinlass (18) in den Prozessraum strömt, erhöht oder verringert.

11.Verfahren zum Austragen von Feststoffen aus einem Prozessraum, insbesondere einem Zyklonabscheider oder einem Filter, zum Abscheiden von Feststoffen aus einem Gas- Feststoffgemisch aufweisend die Schritte: - Aufnehmen der Feststoffe in einem Behälter (24) und einer sich an den Behälter (24) anschließende Feststoffkammer (28), - Ermitteln des Füllstands an Feststoffen innerhalb des Behälters (24) - Abziehen der Feststoffe aus dem Behälter (24) und der Feststoffkammer (28) mittels eines Feststoffabzugsventils (32) zu einer Fördereinrichtung (34), dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnungsweite des Feststoffabzugsventils (32) in Abhängigkeit des ermittelten Füllstandes gesteuert/ geregelt wird.

12. Verfahren nach Anspruch 11, wobei der Behälter (24), die Feststoffkammer (28), das Feststoffabzugsventil (32) und/ oder die Fördereinrichtung (34) mittels einer Luftströmung belüftet werden, sodass die Feststoffe innerhalb des Behälters, der Feststoffkammer (28), des Feststoffabzugsventils (32) und/ oder der Fördereinrichtung (34) zumindest teilweise fluidisiert werden.

13. Verfahren nach Anspruch 11 oder 12, wobei der ermittelte Füllstand mit einem Sollwert oder einem Sollwertbereich verglichen wird und die Öffnungsweite des Feststoffabzugsventils (32), die Fördergeschwindigkeit der (34) und/ oder die Strömungsrate der Luftströmung bei einer Abweichung des Füllstands von dem Sollwert oder dem Sollwertbereich erhöht oder verringert wird.

14. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 13, wobei ein Gas-Feststoffgemisch in den Prozessraum eingeleitet wird und die Feststoffe aus dem Gas- Feststoffgemisch innerhalb des Prozessraumes abgeschieden und in dem Behälter (24) aufgenommen werden und wobei die Menge an in den Prozessraum eingeleitetes Gas-Feststoffgemisch in Abhängigkeit des ermittelten Füllstands gesteuert/ geregelt wird.

15. Verfahren nach Anspruch 14, wobei der ermittelte Füllstand mit einem Sollwert oder einem Sollwertbereich verglichen wird und die Menge an in den Prozessraum eingeleitetes Gas-Feststoffgemisch bei einer Abweichung des Füllstands von dem Sollwert oder dem Sollwertbereich erhöht oder verringert wird.

16. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 15, wobei der Prozessraum einen Unterdruck und die Fördereinrichtung (34) Umgebungsdruck aufweist.