DE2249453A1 - Feststoffoerderer fuer einen unter druck stehenden reaktor - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Förderung von Feststoffen zu einem mit hoher Temperatur, beispielsweise über 500 ^GC, betriebenen und unter einem positiven oder negativen Druck stehenden Reaktor. Im einzelnen bezieht sich die Erfindung auf eine Fördervorrichtung zur Förderung von festen Abfällen in das Bett eines Wirbelbettofens.

Wirbelbettöfen sind für die Pyrolyse oder die Veraschung von festen Abfällen, wie z. B. städtischen oder industriellen Abfallstoffen gut geeignet. Derartige Öfen werden jedoch unter hohen Temperaturen und unter Überdruck gefahren. Beim Betrieb eines derartigen Ofens ist die

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Steuerung der Aufgabe und die Anordnung einer Gasdichtung zur Abdichtung des Ofens vom Förderer außerhalb der heißen Ofenzone von außerordentlicher Wichtigkeit, um ein Rückschlägen von heißen Gasen, Feststoffpartikeln und Bettmaterialien durch den Förderer sicher zu verhindern.

Bekannte Verfahren zur Förderung von Feststoffen zu einem unter Überdruck betriebenen Reaktor bestehen aus einem Bandförderer, der einen druckfesten Preßling aus den geförderten Feststoffen formt, um eine Abdichtung des Förderers zu erreichen. Die geförderten Feststoffe wurden in eine Expansionskammer gepreßt, in welcher sie aufgebrochen oder zerkleinert werden. Die zerkleinerten Feststoffe in der Expansionskammer fallen direkt in eine Betriebszone. Feststofförderer dieser Art sind in den US-PS 2 673 69O} 2 698 289 und 2 829 0^9 beschrieben. Derartige Förderer sind jedoch zur Förderung von festen Abfällen zu einem mit hohen Temperaturen, beispielsweise oberhalb von 5^0 C, und mit Überdrücken gefahrenem Reaktor nicht geeignet, da sich der Druckkontrollbereich unmittelbar im Bereich der Betriebszone mit den hohen Temperaturen befindet. Es wurde ferner festgestellt, daß eine ausreichende Zerkleinerung der aus festen Abfällen stammenden Feststoffe nicht durch einfache Expansion der gepreßten Preßlinge erreicht werden kann, wie sie in den bekannten Förderern geschieht. Die diversen Bestandteile in einer festen Abfallcharge führen häufig zur Ausbildung von mechanisch außerordentlich festen Preßlingen der Abfallkörper.

Der Feststofförderer gemäß der Erfindung verwendet einen druckfesten Preßling aus Abfallfeststoffen als Dichtungsmittel zur Erzielung einer Druckkontrolle des Reaktors

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während seines Betriebes. Bei dem Feststofförderer gemäß der Erfindung befindet sich die Druckkontrollzone weit außerhalb der Heißzone des Ofens, so daß herkömmliche Materialien für den Förderer verwendet werden können. Die erfindungsgemäße Fördervorrichtung sieht weiter Mittel zum Aufbrechen und ausreichenden Zerkleinern der druckfesten Preßlinge aus Abfallfeststoffen in einer Expansionszone vor.

Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Feststofförderers anhand der Zeichnung genauer erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische, teilgeschnittene Seitenansicht eines Förderers gemäß der Erfindung;

Fig. 2 einen teilgeschnittenen, vergrößerten Ausschnitt des Förderers nach Fig. 1, bei welchem die Dichtungseinrichtung in abdichtender Stellung gezeichnet ist;

Fig. 3 eine teilgeschnittene Darstellung des im Förderer verwendeten Stößelkopfes.

In Fig. 1 ist ein Festetoff-Formungsrohr 10 mit einem in ihm axial drehbar montierten Schneckenförderer 12 dargestellt. Das Formungsrohr 10 besitzt einen Einlauf ik, ei nen Austrag 16, eine Förderzone 17 und eine Verdichtungszone 18. Die Förderschnecke 12 erstreckt sich nur bis zum vorderen Ende der Förderzone 17, die das Ende 20 des Förderers 12 darstellt und bildet so eine !Compressions- und Verdichtungszone 18 in dem Formungsrohr 10. Diese Verdich-

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tungszone 18 erstreckt sich vom Ende 20 der Förderschnecke 12 bis zum Auetrag 16 des Formungsrohres. Die Wände des
Formungsrohrs am Auetrag sind ale Sitz 22 ausgebildet. Der Austrag 16 des Formungsrohres 10 öffnet eich in eine Expanaionskamraer 2k,

Ein druckbetätigter Stößel 26 ist außerhalb der Ex-

pansionskammer 24 montiert* Der Stößel 26 besteht aus einem Stößelkopf 28, einer Verbindungestange 30 und zugeordneten Dichtungen sowie mechanischen, im folgenden ausführlich beschriebenen Einrichtungen für eine hin- und hergehende und rotierende Bewegung längs und um die Längsachse der Verbindungsstange 30 des Stößels. Der Stößelkopf 28 und die Verbindungsstange 30 erstrecken sich in die Expansionskammer
24. Der Stößelkopf 28 zerkleinert das gepreßte 'Fördergut
aus Abfall-Feststoffen beim Betrieb der Fördereinrichtung. Der Stößelkopf 28 und die Verbindungestange 30 sind so in
der Expansionskamm^ 24 ' angeordnet, daß die Längsachse des Formungsrohres 10 und die Längsachse doe Stößelkopfes 28
axial fluchten. Ein« an dar Außenwand der Expansionekammer 2k montierte Stopfbuchse 32 bildet eine Abdichtung für die Expansionekammer 24 an den Punkt, wo die Verbindungestange 30 die Wände der Expansionβkammer durchragt· Di· sich nach außerhalb der Expaneionskammer 24 erstreckend· Verbindungestange 30 ist kerbverzahnt· Ein Kettenzahnrad 3Θ auf" einer Nabe 36 ist über einen Kettentrieb 40 mit einem von einem
Motor 44 angetriebenen Zahnrad 42 verbunden. Das hintere
Ende der Verbindungeβtang©,30 ist in einem Drucklager 46
festgelegt, welches wiederum mit einer as weiten Verbindungeetange 48 und einem Kolben 50 verbunden ist. Der Kolben 50 ist in einem Zylinder 52 montiert und kann in diesem eine
hin- und hergehende Bewegung ausführen. Ein Lufteinlaß 54

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befindet sich in der Basis des Zylinders 32₀ St©K®rluft galangt zum Zylinder 52 über den Luftoinlaß 5^» durch» die Leitung 56 tand ein Drucksteuerventil 5δ Ύ®η einer Bnasskisittelquelle (nicht gezeigt)» Der huftaTuet. bestimmt sich. weitgehend nach dem voa ά@τ gopraßtea GSiarge dor Abfall« feststoffe auf den Stößel

An das A^astragsende der SjspasasiojaskaiaiBor 2k ist ©in Abfall-Förderrohr 60 eagosehlossoEu Bioses Fördsrrohr 6θ besitzt ein Einlaufende 6k- ₈ ein Aaastra^aondo 66 sowie eine drehbar in ihm montierte zweite F8rd©jra<3ha®okp 68« Für den Drehantrieb der Förderseimecke 68 ist oia Motor 70 "vorge- aeben. Die Förderschnecke 68 ©s^st^ockt sich über die ganz® Längs des FSx-derrohE's 60 und wi2*d suxr Yerhindestiag einer Kompressiv» der aserkleinsrtea Abff&lll© ait eisser größerem Drehzahl als diö Förderschnecke 12 aagetrieben» Das Austragsende 66 des Fördors'ateoa δθ ©adet ia einer lanenkaiamer im nur teilweise dargestelltes Wirfeöibettofea 72«

Die in Fig. 1 dargestellt© Förderanlage führt ein festes Abfall-Abgabegut zu einem ¥irb®lbattofen. Abgewogenes Aufgabegut wird in den Eintrag Ik des Formungsrohres 10 eingegeben* Der Schraubenförderer 12 wird ±n Drehbewe» gung versetzt, um die Abfallkörper durch dia Förderssone- 17 und gegen den Austrag des Formungarohreβ 10 zu fördern· Sobald das Abfall-Aufgabegut aus dem Ende 20 des Förderers 12 austritt, wird es komprimiert und zu einem weitgehend porenfreien Pfropfen 7k verpreßt, der au» dem Austrag 16 des Formungsrohres 10 herausgedrückt wird. Der weitgehend porenfreie Pfropfen 7k aus Abfallfeststoffen bewirkt ein® positive Druckdichtung für den Wirbelbettofen 72 außerhalb der heißen Ofenzone. Der porenfreie Pfropfen 7k wird gegen den

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Stößelkopf 28 in der Expanaionskammer 24 gedrückt. Der Stpßel 26 wird mit einem Druck beaufschlagt, durch den der .' Pfropfen 74 aus Abfallfeststoffen zerkleinert, vird, indem der Stößel eine ausreichende, die Druckfestigkeit des Pfropfens 74 übersteigende Gegenkraft auf den Pfropfen 74 ausübt, Für die meisten festen Abfallstoffe ist es notwendig, Schneid- oder Zerkleinerungeorgane an dem Stößelkopf 28 -vorzusehen, um die Zerkleinerung des PreßStopfens 74 zu unterstützen. Ein besonders geeignetes Mittel zur Erzielung der notwendigen Schneidwirkung besteht aus der Anordnung von Schneidkanten 76 am vorderen Binde 78 des Stößelkopfe β 28 und durch einen Drehantrieb des Stößelkopfes 28 um seine Längsachse. Die festen Abfallpartikel 80 werden ferner in der Expansionskammor 24 aufgrund dee Druckabfalls den Partikeln 80 zerkleinert, wenn diese vom Pfropfen 74 abgetrennt und in der Expansionskamraer 24 zum Austrag hin fallen. Die festen Abfall-Partikel 80 fallen in den Eintrag 64 des Förderrohres 60 und werden von der zweiten Förderschnecke 68 zum Austrag 66 de· Förderrohres 60 in den Wirbelbettofen 72 gefördert.

Fig. 2 zeigt den vergrößerten Stößelkopf 28 in einer inaktiven oder geschlossenen Stellung, in welcher er auf den Sitz 22 des Formungerohreβ 10 aufsitzt.

Der Stößelkopf 28 ist in Fig. 3 dargestellt. Der vordere Bereich 78 des Stößelkopfee 28 besitzt MesserblHtter ?6, die an der Umfangeflache dieses vorderen Bereiches befestigt sind. Beim Betrieb des Förderers gemäß der Erfindung befindet sich der Stößelkopf 28 in einer in Fig. 1 dargestellten Betriebsposition·

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Der auf den Stößel 26 wirkend© Brtaek wird in. eimern vorbestimmten Wert, oder Bereich_g©f©gelt₈ der ausreicht» um den Feststoffpfropfen sut Abdichtung dos Ofens im Fer» inungsrohr zu bilden und dia son Pfropf esa in der Expansions» kammer durch den Stößelkopf su zerkleinern. Dieser vorbestimmte Druck bestimmt sicSi nach don physikalischem ®±g<snschäften des Abfall-AufgabGgmtas uad kasara. ©xperiaemtell ermittelt werden. Falls xtfülsrosid dös Botriebes'die Feststofförderung unterbrochen oder asagehaltea wird oder trenn / Fehler bei der Abdichtung durch äen Abfall stopfen, ataf treten, wird ein ausreichend©^ Brück auf d@H Stößslkopf 28 aufrechterhalten,.-uia diesaa gegen d@m. Sits 22 in deia'For™ mungsrohr 10 zu beweg©SL unu dadurch dom Of©ή 72 absissöichten.

Die Fördervorrichtung geraM.ß d®r

einzelnen als Fördermittel von festssi Abfällen zu. unter hohen Temperaturon und Überdruck betriebenem Of@si₉ beispielsweise einem ¥irbolbQttof©2i_s bes©Ikri©b©n_e Us ist jedoch offensichtlich„ dal di© erfisad^aiagsgesalß© richtung für den Transport alias· Feststoffarten in Reaktor geeignet ist, bei weichem ά®τ Druck außerhalb." d©r heißen Reaktorzone kontr©lli®rt umd in d©a das fest© dergut zu einem physikalioeli ©lnheitlichesi und Pfropfen verfestigt wird_s d©2* als eis© BrnekdichtiaKg besonderen BetriebsbodingpaEt/gsa di®ia©:a kasrno Bi© art des Reaktors hat keine ÄttstdLrfaang anaf ä@n Eisusats ©iner Fördereinrichtung gemäß der JSrfim-dtmg. Somit "kann di® er=' findungsgemäße FördereiaricSattflag srar Was-üorung von Feststoffen zu einem Reaktor oisagesetst wo2"d©a₉ xirolcher di® verschiedensten Funktion©p.„ wi© a» B₀ Pyr©lye©₉ -Veraschung₍ Vakuum- oder DrucktroekiwiEiig und dglo erfüllt.

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Feste Abfallstoffe sind Mischungen aus Müll, Stoffresten, Schmutz, Holz, Kunststoffen, Leder, Gummi, Wasser und dgl. Materialien wie Glas und Eisenmetalle werden im
allgemeinen vor der'Förderung der festen Abfallstoffe zu
einem Veraschungs- oder Pyrolyseaggregat entfernt. Die Zusammensetzung der festen Abfallstoffe ändert sich in weiten Grenzen je nach Saison und geographischen Orten. Feste Abfälle müssen bis zu einem Wert verrieben oder aufgeteilt sein, damit sie durch einen Feststofförderer gefördert wer· den können, wobei die Teilstücke einen mittleren Durchmesser von 5 cm haben. Die Aufschließurigskraft für ein in den erfindungsgemäßen Feststofförderer eingegebenes Abfall-Aufgabegut wird in Abhängigkeit von der physikalischen Größe der Fördereinrichtung bestimmt.

Bei dem Feststofförderer gemäß der Erfindung ist der Stößelkopf vorzugsweise zum vorderen Ende dee Stößels Irin abgeschrägt und von vorzugsweise konischer Gestalt. Der
Stößelkopf unterstützt das Aufbrechen des Preßetopfens der Abfallfeststoffe und dient als Dichtungsmittel zum Abdichten des Förderers. Eine besonders vorteilhafte Gestalt für den Stößelkopf ist ein Konus, in dessen vorderen Ende
(Scheitelpunkt) Schneidmesser und an dessen Basisende
Dichtungsmittel vorgesehen sind. Nach der vorstehenden
Beschreibung 1st es klar, daß die Schneidmesser am Konus
so weit nach vorn an der schrägen Umfangefläche des Stößelkopfes angeordnet sein sollen, um eine Kollision der Blätter mit dem Dichtungssitz des Formungsrohreβ während der
Abdichtung des Ofens zu verhindern.

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Claims (4)

Ansprüche

1. Fördereinrichtung für f©stss Aufgabegut %u einem

unter, hohen Temperaturen betrisbeaoss Reaktor, bei welchem 'der Druck Im Heaktor von außerhalb d©r"heißen Heaktorzone gesteuert wird,, . gekennzeichnet durchs

a) ein Aufgabegut-Forpusagsrohr (1O) mit ®±η@τ Förderzone (17) einer Verdichtungen®!!® (18)„ ©in©» .Eintrag (i4), einem Austrag (16) und ©inaiu Qichtusigssits am Austragsende zur Aufnahm© ©ines Dichtun.gsor@ssas (28)5

b) einen erat©a₉ sicSi im Rohr (1O) axial Tora Eintrag (l4) sum Austragiscndo (20) ά@τ F5rd©r3©sis (1?) ss*streckenden-Förderer (12)j

c) ,einer an d&n Austrag (i6) d©s Formussgsrohres (1O) angeschlossenen, rait" ©iness Ataslal rorsotoaea Exparasionskaiaiiier

d) einen Reaktorförderrohr (60), das üb@T ®±n@n Eintrag (64) mit dem Auelaß der EaEpansioaskamoiGr (24) und über einen Austrag (66) _mit dem Heaktor (72) ve-rbunden ist}

e) einen zweiten, sich axial vom Eintrag bis sum Austragsende durch das Förderrohr (60) erstreckenden Förderer (68)$

f) mit dem ersten und dem zweiten Förderer (12) bzw. (68) verbundener Antrieb zur Verdrehung der

g) einen in der Expansionekammer (24) 'angeordneten Stößel (28), dessen Stößelkopf in axialer Ausrichtung sue Fonutragsrohr (10) angeordnet ist und dessen vorderes Eade »it an

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seiner Umfangefläche angeordneten Schneidorganen' (76) versehen ist und dessen Basisende ein mit dem Sitz (22) des Formungsrohres (1O) zusammenwirkendes Dichtungsorgen bildet j

h) Antriebemittel (30 bis hk) für eine Drehbewegung des Stößelkopfes (28) um die Längsachse und

i) Antriebsmittel (46 bis 58) zum Bewegen des Stößels (28) in abdichtende Anlage mit dem Sitz (22) des Rohres (10) und asum Hin- und Herbewegen des Stößels', wenn der'Stößel Bewegung durch Drücke in einem vorbestimmten Druckbereich entgegengewirkt wird.

2. Fördereinrichtung nach Anspruch I₁ dadurch gekennzeichnet, daß der Stößelkopf (28) zu seinem vorderen Sude hin abgeschrägt ist.

3. Fördereinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Stößelkopf (28) als Konus ausgebildet ist.

4. Fördereinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der erste und der zweite Förderer (12 bzw. 68) Schneckenförderer sind.

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