AUSBLASSYSTEM FÜR LUFTSTOßGERÄTE

Abstract

 Die Erfindung betrifft ein Ausblassystem für die Aufnahme eines Luftstoßgerätes zum Ablösen von Anbackungen und Materialaufstauungen in einem verfahrenstechnischen Großbehälter, mit einer Ausblasdüse, die längsverschieblich im Ausblassystem angeordnet ist. Die Düse ist mit einem Schubantrieb gekoppelt, sodass die Düse in eine Betriebsstellung verfahrbar ist, in welcher die mindestens eine Ausblasöffnung der Düse in das Behälterinnere vorsteht und zurück in ihre Ruhestellung, in welcher die Düse aus ihrer vorgerückten Stellung wieder zurückgezogen ist.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft ein Ausblassystem gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 bzw. ein Verfahren gemäß dem nebengeordneten Verfahrensanspruch.

[0002] Sogenannte Luftstoßgeräte, mit denen schlagartig ein starker Luftstrom ausgestoßen werden kann, werden seit etwa 30 Jahren für das Ablösen von Anbackungen und Materialaufstauungen in verfahrenstechnischen Behältern, Reaktoren, Silos oder Öfen, wie etwa Vorwärmesysteme zu Drehöfen und dergleichen verwendet, und zwar in Zusammenhang mit entsprechenden Ausblassystemen. Der über das Luftstoßgerät schlagartig austretende Luftstrom wird über mindestens eine Ausblasdüse des Ausblassystems in Richtung auf die Anbackungen oder Materialaufstauungen geblasen, die auch als Heißbranddüse bezeichnet wird. Derartige Luftstoßgeräte werden häufig in Systemen eingesetzt, in denen Betriebstemperaturen bis 1200°C herrschen können, wobei im Inneren dieser Behälter in der Regel eine außerordentlich aggressive Atmosphäre herrscht.

[0003] Häufig werden Heißbranddüsen aus hitzebeständigem Gusswerkstoff hergestellt und sind in Durchbrüchen des feuerfesten Mauerwerks eingebettet. Überwiegend werden diese Heißbranddüsen mit Anstellwinkel von 0° , 20°, 40°, 75° und 90° hergestellt, wobei unter Anstellwinkel der Winkel zu verstehen ist, unter welchem das Vorderteil der Heißbranddüse mit der Austrittsöffnung gegenüber der Längsachse des Wanddurchbruchs des Mauerwerks abgewinkelt ist, in welchem die Heißbranddüse eingebettet ist. 90°-Düsen werden in Zyklonen, runden Anlagenteilen, aber auch auf Rutschen eingesetzt. Allerdings werden derartige aus hitzebeständigem Gusswerkstoff hergestellte Heißbranddüsen in dem dem Inneren des Behälters zugewandten Bereich den hohen Temperaturen und aggressiven Gasen ausgesetzt, was häufig einen sehr schnellen Verschleiß zur Folge hat, so dass die Heißbranddüsen ausgewechselt werden müssen. Dies ist insofern nachteilhaft, weil dies in der Regel nur bei einem Ofenstillstand erfolgen kann, was zu einer Betriebsunterbrechung führt. Die Einbettung derartiger Heißbranddüsen ist beispielsweise aus der DE 38 41 381 C2 bekannt.

[0004] Zur Erleichterung des Austausches verschlissener Heißbranddüsen und um sicherzustellen, dass der Luftstoß zuverlässig in die Trennfläche zwischen Wandung und Anbackung eingeleitet wird, ist es bekannt, Wechselrohre in die Wandung einzubringen und mit der Außenwand zu verschweißen (EP 0 799 403 B1). Zwar muss auch hier eine verschlissene Heißbranddüse von der Innenseite des Behälters her in das Wechselrohr eingesetzt werden, hat dann aber immer dieselbe Positionierung wie bei der Erstinstallation. Während die Heißbranddüse auch hier stets den hohen thermischen, chemischen und mechanischen Belastungen ausgesetzt ist, liegt hingegen das Wechselrohr zurückgesetzt und damit geschützt im Mauerwerk, so dass das Wechselrohr längere Standzeiten als die eingesetzt Heißbranddüse aufweist. In diesem Zusammenhang ist es bekannt, die Standzeit einer Heißbranddüse, insbesondere einer solchen mit 90° Anstellwinkel, durch einen Hitzeschutz aus feuerfester Masse zu verbessern (WO 97/19 309), wodurch die Standzeiten der Heißbranddüsen aus hitzebeständigem Gusswerkstoff verlängert werden können. Die feuerfeste Masse ist hierbei über aufgeschweißte Hexagonalgitter gehalten, die als Anker wirken. Derartige Heißbranddüsen werden sowohl mit als auch ohne Wechselrohr eingesetzt.

[0005] Mit Blickpunkt auf die Erzielung wesentlich höherer Standzeiten wurden Ausblassysteme mit einem Aufnahmekasten und einem vorgesetzten Düsenstein sowie einer Heißbranddüse aus hitzebeständigem Gusswerkstoff entwickelt (EP 1 112 947 A2), die zudem den Vorteil bieten, dass die Heißbranddüsen im Fall eines Verschleißes von außen eingebracht werden können, so dass der kontinuierliche Ofenbetrieb nicht durch das Auswechseln der Heißbranddüsen beeinträchtigt wird. Diese Systeme sind überwiegend nur mit Heißbranddüsen mit Anstellwinkel von 0° oder 20° verwendet worden und wurden aus Kostengründen vornehmlich auch nur in den Ecken von beispielsweise Vorwärmern eingesetzt, insbesondere wenn dort besonders hohe Temperaturen herrschen.

[0006] Schließlich ist es bekannt, bei einem Heißbranddüsen-System mit Aufnahmekasten und eingesetztem Düsen-Formstein aus Feuerfestmasse ein Austauschen des Düsen-Formsteins von außen her zu ermöglichen. Hierbei liegt der Aufnahmekasten gleichermaßen wie bei den vorher beschriebenen Wechselrohren zurückgesetzt geschützt im Mauerwerk, so dass zufriedenstellende Standzeiten erreicht werden können. Die Wandstärken derartiger aus feuerfester Masse (Keramik) hergestellten Düsen-Formsteine sind aber sehr dick, um den Druckstößen aus den Luftstoßgeräten standzuhalten, was zu Düsen mit entsprechend großen Abmessungen und entsprechend hohem Eigengewicht führt. Diese Düsen sind also nur schwer zu handhaben und somit auch nur bedingt von außen austauschbar.

[0007] Schließlich sind Wechseldüsensysteme bekannt, die von der Firma VSR hergestellt werden, bei denen zunächst ein Hüllstein aus feuerfestem Material mit Haltewinkel in das Mauerwerk des Vorwärmer-Systems eingebettet wird, in welchen zunächst ein Düsenstein mit einem Dehnungskragen und zuletzt eine Fächerwinkeldüse aus Thermoguss von außen her eingesetzt wird. Dieses System hat durchaus Vorteile, die aber mit einem aufwändigen Aufbau und damit hohen Kosten erkauft werden müssen. Zudem kann es bei einem Verschleiß bzw. einer Beschädigung der Fächerwinkeldüse aus Thermoguss sehr schnell zu einer Beschädigung des Düsensteins sowie des Hüllsteins durch die Druckstöße aus dem Luftstoßgerät kommen. Zudem kann der Hüllstein dieses Systems nur von der Innenseite des Vorwärmer-Systems her ausgetauscht werden, setzt also dann einen Stopp des Ofenbetriebs voraus.

[0008] Ferner sind auch runde Ausblasköpfe aus hitzebeständigem Thermoguss bekannt, die in das Mauerwerk eingebettet werden und die so weit in das Innere des Behälters vorstehen, dass die Austrittsöffnung des Ausblaskopfes sich im Inneren des Behälters befindet. Mit diesen Ausblasköpfen kann der Luftstoß entweder seitlich oder nach unten in Fließrichtung des Materialstroms eingeleitet werden. Allerdings sind diese Ausblasköpfe permanent den hohen Temperaturbeanspruchungen und der aggressiven Atmosphäre ausgesetzt, so dass sie auch infolge der ständigen Luftstöße nur eine geringe Lebensdauer aufweisen.

[0009] Schließlich sind auch Systeme mit einziehbaren Ausblasdüsen bekannt, die es ermöglichen, den Ausblaskopf nach dem Abschuss des Luftstoßgerätes aus dem Inneren des Behälters in die Wand zurückziehen, so dass der Ausblaskopf nicht mehr vollständig den hohen Belastungen ausgesetzt ist. Die Ausblasköpfe dieses Systems haben einen Wirkungsradius von 360 Grad, so dass der Ausblaskopf nicht nur seitlich über Schlitze oder nach unten über den unteren Schlitz in Schießrichtung des Materialstroms wirkt, sondern auch nach oben über den oberen Schlitz dem Materialstrom entgegen, was aber in manchen Fällen zu unerwünschten Verwirbelungen führen kann. Ferner kann ein solcher Ausblaskopf auch nicht in den Ecken eines Vorwärmers angeordnet werden, weil die Luftstöße aus einem solchen Ausblaskopf dort nicht nur in Richtung des offenen Gassteigekanals sondern auch auf der Rückseite auf die Ausmauerungswände wirken und diese beschädigen können. Insoweit werden derartige Systeme nur im Bereich der Wandmitten und nicht in den Eckbereichen verwendet, was natürlich die universelle Einsetzbarkeit reduziert. Insbesondere sind aber diese Düsen deswegen nachteilhaft, weil bei einem Ausblaskopf mit vier Ausblasöffnungen und damit mit vier Luftkanälen im günstigsten Fall nur zwei Luftkanäle unmittelbar in die Trennfläche zwischen Wandung und Anbackung wirken würden, wenn der Ausblaskopf entsprechend positioniert wird, während die beiden anderen Luftkanäle in einem entsprechenden Abstand zur Wand wirken, wodurch jedoch wesentlich schlechtere Abreinigungseffekte erzielt werden. Da insbesondere beim Einziehen des Ausblaskopfes in seine zurückgesetzte Position innerhalb des Wanddurchbruchs des Mauerwerks Staub und Schüttgut über die Austrittsöffnung an der Oberseite des Auslaufskopfs in den sonst fast geschlossenen Auslaufkopf gelangen und sich dort ablagern können, kann es zu Verstopfungen des Auslaufskopfes kommen. So sich Staub und Schüttgut zwischen Innen- und Außenrohr ablagert, kann dies im Laufe der Zeit dazu führen, dass das Ein- und Ausfahren der Ausblasköpfe behindert wird oder völlig versagt.

[0010] In Gassteigeschächten von Vorwärmern mit quadratischem oder rechteckigem Querschnitt bilden sich die Anbackungen zuerst in den Ecken und bauen sich von dort auf, so dass die Anbackungen vorrangig in den Ecken beseitigt werden müssen. Hierzu werden bislang Heißbranddüsen mit Anstellwinkeln zwischen 0° und 45° erfolgreich eingesetzt, wobei die besten Abreinigungsergebnisse dann erzielt werden, wenn die Luftstöße gezielt in die Trennfläche zwischen den Wänden der verfahrenstechnischen Anlagen und den Anbackungen eingeleitet werden, weil hier die geringsten Haltekräfte zu finden sind und heute auch Ausmauerungen mit Antihaft-Eigenschaften zum Einsatz kommen.

[0011] Für die Abreinigung von Zyklonen und anderen runden Anlagenteilen werden üblicherweise Heißbranddüsen mit einem Anstellwinkel von 75° oder 90° eingesetzt, wobei die Luftstöße dann auch parallel zur Wand oder bei runden Anlagenteilen im Wesentlichen tangential in die Trennfläche zwischen Anbackung und Wandung eingeleitet werden. Infolge des Hitzeschutzes aus feuerfester Masse auf der Vorderseite der Düsen, der durch aufgeschweißte Gitter als Anker gehalten wird, können hierbei verbesserte Standzeiten erreicht werden.

[0012] Allerdings sind alle Ausblasdüsen erheblichen thermischen Belastungen und der aggressiven Atmosphäre im Inneren der Behälter ausgesetzt, insbesondere im Inneren von Vorwärmern der Zementindustrie, was zu einem hohen Verschleiß führt. Dieser ist, wie bereits oben ausgeführt, einerseits durch thermische Belastungen infolge Wärmestrahlung diktiert, durch chemische Belastungen infolge aggressiver Gase sowie durch mechanische Belastungen infolge der starken pulsartigen Luftströme beim Abschuss eines Luftstoßgerätes. Ein weiterer Nachteil rührt daher, dass nach dem Abschuss eines Luftstoßes mit schlagartigem Schließen des Luftstoßgerätes bei allen zuvor beschriebenen Heißbranddüsen-Systemen ein Unterdruck innerhalb des Systems erzeugt wird, wodurch Staub in die Ausblasdüse bzw. das Ausblassystem gelangen kann, der bei jedem Abschuss zusammen mit dem Luftstoß eine stark abrasive Wirkung hat. Gleichzeitig können durch den Luftstoß entsprechend hohe Drücke von bis zu 10 bar innerhalb der Ausblasdüsen entstehen.

[0013] Aufgabe der Erfindung ist es somit, ein Ausblassystem für ein Luftstoßgerät zu schaffen, mit welchem hohe Standzeiten infolge verringerten Verschleißes erzielt und optimiert auch hartnäckige Materialaufstauungen und Anbackungen aufgelöst werden können. Dabei soll der Aufbau dieser Systeme einfach und robust sein. Ferner sollen allfällige Wartungsarbeiten vereinfacht werden. Die Aufgabe kann auch darin gesehen werden, ein besonders effektives Ausblassystem bereitzustellen, mittels welchem Anbackungen auf besonders effektive Weise oder auch auf besonders flexible Weise entfernt werden können, insbesondere je nach Art der Anwendung bzw. nach Art eines speziellen Behälters, Silos, Reaktors oder dergleichen. Nicht zuletzt ist es vorteilhaft, das Ausblassystem in besonders kostengünstiger Ausgestaltung bereitstellen zu können.

[0014] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruches 1 enthaltenen Merkmale gelöst, wobei zweckmäßige Weiterbildungen der Erfindung durch die in den Unteransprüchen enthaltenen Merkmale gekennzeichnet sind.

[0015] Nach Maßgabe der Erfindung erfolgt ein Ausrichten der Ausblasöffnung mittelbar über die Schubstange, indem eine mit dem Schubantrieb gekoppelte Stelleinrichtung vorgesehen wird. Hierdurch kann das System auf unterschiedliche Anwendungsfälle eingestellt werden. Die Stelleinrichtung ermöglicht das Einstellen und optimierte Ausrichten der Düse. Die Stelleinrichtung kann den Schubantrieb dabei auch stabilisieren oder stützen. Das exakte Ausrichten der Ausblasöffnung ist beispielsweise dann besonders wichtig, wenn die Düse in einer Ecke des Behälters angeordnet werden soll.

[0016] Gemäß einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel ist die Stelleinrichtung axial mittels des Schubantriebs positionierbar, wobei die Stelleinrichtung vorzugsweise drehfest geführt ist, insbesondere formschlüssig geführt ist, bevorzugt mittels wenigstens einer Führungsstange oder dergleichen. Hierdurch kann die Stelleinrichtung eingerichtet sein zum Ausrichten der Ausblasöffnung in der vordefinierten Ausblasrichtung sowohl in der Betriebsstellung als auch in der Ruhestellung. Das axiale Verlagern der Stelleinrichtung ermöglicht dabei auch, den Schubantrieb unabhängig von der jeweiligen Axialposition zu stabilisieren und zu führen, also auch in der Betriebsstellung, wenn starke Druckimpulse auf das System wirken.

[0017] Gemäß einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel weist die Stelleinrichtung eine Deflektoreinheit eingerichtet zum Begrenzen eines vom Gasstrom passierbaren Volumens auf. Die Deflektoreinheit kann die Effektivität des Systems steigern, insbesondere indem ein Druckstoß direkt zur Anbackung geleitet wird, also auf möglichst kurzem, direktem Weg von einem Luftstoßgerät zur Ausblasöffnung. Ferner kann ein Totvolumen verringert oder gänzlich vermieden werden. Dies steigert den Effekt eines Druckstoßes, denn Überdruck kann dann nicht in einem Totvolumen verpuffen, sondern wird notwendigerweise als Druckwelle direkt zur Ausblasöffnung geleitet. Nicht zuletzt bilden sich dank der Deflektoreinheit weniger Verwirbelungen, so dass Ablagerungen von abrasiven oder chemisch aggressiven Stoffen im System vermieden werden können. Die Deflektoreinheit kann z.B. eine insbesondere auf einer Schubstange des Schubantriebs angeordnete Dichtscheibe aufweisen.

[0018] Die Deflektoreinheit ist bevorzugt auch zum Ausrichten der Ausblasöffnung in der vordefinierten Ausblasrichtung eingerichtet. Mit anderen Worten kann die Deflektoreinheit den Schubantrieb führen oder stabilisieren, und durch die Kopplung an den Schubantrieb kann mittelbar auch die Düse ausgerichtet werden. Die Erfindung beruht dabei auch auf der Erkenntnis, dass mittels der Deflektoreinheit auf besonders elegante Weise die Ausrichtung der Düse sichergestellt werden kann, ohne dass das Gesamtsystem aufwändig konzipiert werden muss. Bevorzugt ist die Deflektoreinheit vollständig in ein geschlossenes Volumen bzw. Rohr integriert.

[0019] Gemäß einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel ist die Deflektoreinheit zusammen mit der Düse mittels des Schubantriebs axial positionierbar, wobei die Deflektoreinheit in der Betriebsstellung bevorzugt in einer vordefinierbaren Axialposition einen Gasstrompfad begrenzend positioniert/positionierbar ist und/oder in einer vordefinierbaren Axialposition in einem Rohr oder Rohr-Formstück für den Anschluss eines Luftstoßgerätes insbesondere an der Position eines abzweigenden Rohrteils positioniert/positionierbar ist. Speziell durch die Anordnung an dieser jeweiligen Position kann ein Totvolumen vermindert werden. Die Deflektoreinheit kann dann direkt neben dem Soll-Gasstrompfad angeordnet werden. Dabei kann die Deflektoreinheit das vom Gasstrom passierbare Volumen in beiden Stellungen auch abdichten. Die Deflektoreinheit kann als eine translatorisch verlagerbare Dichtscheibe ausgebildet sein.

[0020] Gemäß einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel ist die drehfeste Ausrichtung der Ausblasöffnung vordefiniert, indem die Deflektoreinheit drehfest geführt ist, insbesondere mittels einer Nut-Feder-Verbindung oder einer insbesondere formschlüssig in die Deflektoreinheit eingreifenden Führungsstange, z.B. einem Rundeisen. Dabei kann die Deflektoreinheit wenigstens zwei Funktionen übernehmen: zum einen kann das drehfeste Führen erfolgen, zum anderen kann ein Abdichten erfolgen. Die Deflektoreinheit ermöglicht, mittels eines vergleichsweise einfachen Maschinenelements eine Vielzahl von Funktionen zu erfüllen und eine Vielzahl von Vorteilen zu liefern.

[0021] Die Deflektoreinheit ist bevorzugt in axialer Verlängerung vom Führungsgehäuse geführt, insbesondere in einem Rohr oder Rohr-Formstück für den Anschluss eines Luftstoßgerätes. Die Führungsstange kann dabei z.B. im Rohr oder Rohr-Formstück an einer Innenwand des Rohres befestigt sein, insbesondere angeschweißt sein.

[0022] Nach Maßgabe der Erfindung kann ferner eine Überlagerung einer translatorischen und einer rotatorischen Bewegung der Düse erfolgen. Die Düse kann aus einer Ruhestellung, in welcher die Düse im Mauerwerk geschützt zurückgezogen ist, in eine Betriebsstellung verfahren werden, in welcher sich die Ausblasdüse mit ihrer Ausblasöffnung im Inneren des Behälters zum Zwecke des Auflösens von Anbackungen und Materialaufstauungen befindet. Diese translatorische Bewegung kann durch einen Drehmechanismus überlagert werden, der eine gewünschte Ausrichtung der mindestens einen Ausblasöffnung der Ausblasdüse in unterschiedlichen Drehstellungen ermöglicht. Die einzelnen Drehstellungen können mittels des Drehmechanismus eingestellt bzw. justiert werden. Dies führt einerseits zu längeren Standzeiten der Ausblasdüsen und ermöglicht andererseits in schneller und einfacher Weise unterschiedliche Anbackungsformen durch geeignete Ausrichtung und Einstellung des Anstellwinkels zu beseitigen. Dies führt zu einer erheblichen Erhöhung des Wirkungsgrades derartiger Ausblassysteme, insbesondere aufgrund der unterschiedlichen Justierung der einen oder mehreren Austrittsöffnungen der Ausblasdüse, welches ein Ausblasen des Luftstoßes in unterschiedliche Richtungen ermöglicht.

[0023] Der Drehmechanismus kann das Einstellen der Drehstellungen unabhängig von einer Anordnung des Luftstoßgerätes sicherstellen. In vielen Fällen ist das Luftstoßgerät zwar über einen Flansch an das Führungsgehäuse gekuppelt, so dass denkbar wäre, eine Dreheinstellung an diesem Flansch zu realisieren. Dies bringt aber eine Vielzahl von Nachteilen mit sich, wie z.B. eine nicht mehr ausreichende Abstützung des Luftstoßgerätes, oder ungünstige Biegemomente und damit eventuell einhergehende Undichtigkeiten. Abgesehen davon soll das Luftstoßgerät meist in einer speziellen Ausrichtung/Stellung angeordnet sein, allein schon aus Platzgründen.

[0024] Der Drehmechanismus kann insbesondere auch durch die Deflektoreinheit oder durch ein Stellgehäuse der Stelleinrichtung bereitgestellt werden. Die Deflektoreinheit kann dabei die Funktion eines Stellgehäuses auf besonders kostengünstige Weise realisieren, insbesondere auch in einer besonders kompakten, integrierten Anordnung. Gemäß einer Variante kann die Deflektoreinheit ein Stellgehäuse dabei auch vollständig ersetzen bzw. entbehrlich machen. Mittels der Deflektoreinheit kann das Einstellen der jeweiligen Drehstellung durch einen besonders robust, einfach und kostengünstig ausgestalteten Mechanismus sichergestellt werden.

[0025] Die Erfindung beruht dabei auch auf der Erkenntnis, dass ein Einstellen der jeweiligen Drehstellung mittels der Deflektoreinheit nicht nur auf besonders kostengünstige Weise sichergestellt werden kann, sondern dass die Deflektoreinheit dabei auch auf einfache Weise zugänglich bleibt, insbesondere auch zwecks Wartung oder Austausch einer der Systemkomponenten. Das Einstellen der Drehstellung kann dabei bei minimiertem Arbeitsaufwand auch in Verbindung mit der Wartung oder dem Austausch der Düse erfolgen.

[0026] Insbesondere vorteilhaft ist es, wenn die Ausblasdüse um 180 Grad gedreht werden kann, vorzugsweise in gleichmäßigen Winkelschritten, insbesondere in 90°-Schritten oder in 45°-Schritten oder vorzugsweise in 15°-Schritten, so dass der Anstellwinkel individuell eingestellt werden kann und dadurch Anbackungen leicht und gründlich beseitigt werden können. Hierbei ist es zweckmäßig, die Ausblasdüse mit einem freien Ausblaswinkel von vorzugsweise 180° bis 360° zu konzipieren, was in Verbindung mit der Drehbewegung um 180° zu vorteilhaften Materialauflösungen führt. Selbst hartnäckigste Anbackungen können damit aufgelöst werden kann.

[0027] Der translatorische Antrieb bzw. die Verschiebung der Ausblasdüse in Betriebsstellung und Ruhestellung und umgekehrt erfolgt zweckmäßiger Weise mit einer Schubstange über einen Schubantrieb, wobei zweckmäßiger Weise ein Pneumatikzylinder als Schubantrieb verwendet wird.

[0028] Gemäß einer zweckmäßigen Variante kann die Dreheinstellung der Ausblasdüse über eine Stelleinrichtung erfolgen, welche fest mit der Schubstange verbunden ist, und welche vorzugsweise mit Stellöffnungen in gewünschten Winkelschritten versehen ist, vorzugsweise in 15°-Schritten. Über ein Arretierglied, z.B. einen Arretierbolzen oder wenigstens eine Stiftschraube, kann dann in zweckmäßiger Weise durch Einriff in eine gewünschte Stellöffnung bzw. Stecköffnung die entsprechende Ausrichtung der Ausblasöffnung der Ausblasdüse in einer von mehreren Winkelpositionen/Drehstellungen erfolgen. Hierbei kann es gemäß einer Variante zweckmäßig sein, die Stelleinrichtung mit einer drehbar in einem Stellgehäuse aufgenommenen Stellscheibe zu versehen, die mit der Schubstange drehfest, aber vorzugsweise lösbar, verbunden ist, so dass durch Drehung der Schubstange über die Stellscheibe dann auch die entsprechende Ausrichtung der Ausblasdüse erfolgt. Alternativ kann die Drehstellung auch mittels der Deflektoreinheit eingestellt werden. Insbesondere kann die Deflektoreinheit oder die Stellscheibe drehfest mit dem Schubantrieb an unterschiedlichen im Winkelabstand, vorzugsweise 15°, zueinander angeordneten Stellöffnungen verbindbar sein.

[0029] Vorteilhafterweise ist die Deflektoreinheit drehfest mittels eines formschlüssig in die Deflektoreinheit eingreifenden Führungsmittels, insbesondere einer Führungsstange oder Feder, geführt, insbesondere in einem Rohr oder Rohr-Formstück für den Anschluss eines Luftstoßgerätes. Die Deflektoreinheit weist dabei wenigstens eine korrespondierend zum Führungsmittel ausgebildete Ausnehmung auf, z.B. eine Nut. Alternativ kann der Arretierbolzen zwischen zwei in einem Stellgehäuse angeordneten Führungsstangen zum Zwecke der Drehverstellung aufgenommen sein.

[0030] Die Deflektoreinheit kann mittels der Stiftschrauben oder einem vergleichbaren Mechanismus in einer frei wählbaren Drehposition drehfest an der Schubstange befestigt werden. Eine oder mehrere Stiftschrauben haben den Vorteil, dass hiermit ein robuster, einfacher und kostengünstiger Mechanismus bereitgestellt werden kann. Alternativ kann auch ein anderes form- und/oder kraftschlüssiges Befestigungsmittel vorgesehen sein, sei es in radialer und/oder in axialer Ausrichtung. Das Einstellen der Ausblasrichtung kann dabei vor dem Einführen der Düse und Schubstange in das Führungsgehäuse bzw. in das Rohr erfolgen. Die Ausblasrichtung kann dann über die im Rohr drehfest gelagerte Deflektoreinheit eingehalten werden.

[0031] Nach einer besonders zweckmäßigen Weiterbildung der Erfindung erfolgte die Ausrichtung und Anordnung der Ausblasöffnung der Ausblasdüse derart, dass der aus der Ausblasöffnung austretende Luftstoß gezielt parallel zur Innenfläche des Mauerwerks und damit gezielt in die Trennfläche zwischen Anbackung und Mauerinnenfläche wirkt. Auch unter Berücksichtigung dieses Aspekts ist es vorteilhaft, dass das Führungsrohr an der Innenwand des Mauerwerks bündig abschließt oder leicht nach innen zurücksteht, also nicht über die Innenwandfläche nach innen hin vorsteht. Dadurch ist es möglich, die Ausblasdüse so vorzurücken, dass die Ausblasöffnung so ausgerichtet werden kann, dass der impulsartig beim Abschießen des Luftstoßgeräts austretende Luftstrahl im Wesentlichen parallel zur Trennfläche zwischen Anbackung und Mauerwerk geblasen werden kann. Dies erhöht den Wirkungsgrad der Auflösung der Anbackung, da in diesem Bereich die geringsten Haftkräfte herrschen. Hierzu ist es zweckmäßig, die Seiten der Ausblasöffnung so auszubilden, dass bei ausgefahrener Ausblasdüse diese Seiten jedenfalls parallel zur Innenfläche des Mauerwerks verlaufen, was insbesondere für die der Innenwand zugerichtete Seite der Ausblasöffnung der Fall ist.

[0032] In besonders zweckmäßiger Weise ist vorgesehen, die Ausblasdüse beim Aus- und/oder Einfahren mit Spülluft zu beaufschlagen, so dass Unterdruck und Staubablagerungen im System vermieden werden können. Hierbei erfolgt der Spüllufteintrag über einen vorzugsweise zwischen dem Luftstoßgerät und der Ausblasdüse vorgesehenen Spülluftanschluss mit Rückschlagventil, wobei Druckluft aus dem Druckluftnetz oder aus dem Luftstoßgerät, vorzugsweise über ein 2/2-Wegeventil zugeführt werden kann. Dadurch lässt sich Spülluft in dem Maße einleiten, dass jeglicher Unterdruck im System und damit Staubablagerungen vermieden werden.

[0033] Schließlich ist es zweckmäßig, die Ausblasdüse mit am Außenumfang angebrachten Rippen, insbesondere in Längsrichtung der Ausblasdüse, zu versehen, so dass beim Ein- und Ausfahren der Ausblasdüse mittels des Schubantriebs keine Flächenauflage sondern nur eine Linienauflage erfolgt. Im Falle der Einleitung der Spülluft kann damit der Düsenkopf nicht nur innen sondern auch außen zwischen den Rippen und dem Führungsrohr gekühlt werden, in welchem die Ausblasdüse geführt ist.

[0034] Ferner ist es bei einer Weiterbildung der Erfindung von Vorteil, die üblicherweise aus Guss hergestellte Ausblasdüse stirnseitig mit einer Isolierung und/ oder einem Hitzeschutzkopf aus Keramikwerkstoff auszuführen, so dass die Düse hohen Temperaturbeanspruchungen ausgesetzt werden kann, insbesondere auch Temperaturen bis zu 1400°C und darüber. Hierbei ist es zweckmäßig, die Isolierung am stirnseitigen Ende der Ausblasdüse vorzusehen und den Hitzeschutzkopf von außen davorzusetzen, wobei der Hitzeschutzkopf aus Feuerbeton oder Keramik gebildet sein kann und vorzugsweise von einem an der Ausblasdüse stirnseitig aufschweißbaren Anker gehalten werden kann.

[0035] Die Ausblasöffnung kann einen Ausblaswinkel von z.B. 180° oder zumindest annähernd 360° aufweisen. Bei einem Ausblaswinkel von zumindest annähernd 360° kann die Ausblasöffnung dabei ein einer einzigen Ebene bzw. in einem einzigen vordefinierten Abstand zur Schubstange angeordnet sein. Hierdurch lässt sich eine Anbackung direkt an der Behälterinnenwand absprengen, unabhängig davon, ob der Ausblaswinkel 180° oder 360° beträgt. Die Ausblasöffnung kann ein einer Ebene umlaufend angeordnet sein. Ein Ausblasen in verschiedenen Ebenen hingegen hätte den Nachteil, dass Anbackungen nur unkontrolliert abgelöst werden können oder nicht direkt an der Behälterinnenwand abgesprengt werden können.

[0036] Der Ausblaswinkel kann für einen jeweiligen Düsentyp in Hinblick auf eine spezifische Anwendung gewählt werden. Das Ausblassystem ist eingerichtet, sowohl mit Düsen betrieben zu werden, welche einen Ausblaswinkel von 180° aufweisen, als auch mit Düsen mit einem Ausblaswinkel von 360°. Insbesondere kann die Deflektoreinheit verwendet werden, unabhängig davon, ob der Ausblaswinkel 180° oder 360° oder auch einen anderen Winkel beträgt.

[0037] Durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen wird ferner ein einfacher Austausch der Ausblasdüse von außen her ermöglicht, so dass der Ofenbetrieb nicht unterbrochen werden muss. Insoweit kann die Ausblasdüse sozusagen als Verschleißteil ausgelegt werden und aus preiswerteren Materialien hergestellt werden. Weiterhin ist es bei einem Stellgehäuse zweckmäßig, den Durchgang der Schubstange, die zweckmäßigerweise einen kreisförmigen Querschnitt aufweist, zwischen Rohr-Formstück und Stellgehäuse durch eine robuste und preiswerte Stopfbuchse abzudichten.

[0038] Die zuvor genannte Aufgabe wird auch durch ein Verfahren zum Hin- und Herbewegen einer Ausblasdüse zum Ablösen von Anbackungen in einem verfahrenstechnischen Behälter zwischen einer Betriebsstellung und einer Ruhestellung gelöst, insbesondere einem Verfahren zum Betreiben eines erfindungsgemäßen Ausblassystems, bei welchem Verfahren die Ausblasdüse so weit nach innen in den Behälter verlagert wird, dass ein äußerer Öffnungsrand einer Ausblasöffnung der Ausblasdüse oder die vollständige Ausblasöffnung, insbesondere eine 360° umlaufend in einer Ebene ausgebildete Ausblasöffnung, in einer Axialposition entsprechend einer Innenwandfläche des Behälters angeordnet wird. Hierdurch kann die gesamte Anbackung aus einer optimalen Position der Ausblasöffnung sozusagen in einer Ebene unmittelbar an der Grenzfläche der Innenwandfläche des Silos oder dergleichen abgesprengt werden, selbst bei einer 360°-Ausblasöffnung.

[0039] Nachfolgend werden bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnungen in rein schematischer Weise beschrieben. Darin zeigen

Figur 1

eine Seitenansicht einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Ausblassystems und zwar in Schnittansicht,

Figur 2

eine Schnittansicht durch ein Laternengehäuse senkrecht zur Gehäuselängsachse, wiederum in rein schematischer Darstellung,

Figur 3

eine Ansicht des Ausblassystems mit in Betriebsstellung vorgefahrener Ausblasdüse,

Figur 4

eine Schnittansicht senkrecht zur Längsachse der Ausblasdüse zur Darstellung der Ausblasöffnung,

Figur 5

eine weitere Ausführungsform des Ausblassystems in Anwendung an eine Schrägwand eines Behälters,

Figur 6

eine perspektivische Darstellung einer Ausblasdüse,

Figuren 7A, 7B

eine geschnittene Seitenansicht einer weiteren Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Ausblassystems mit der Ausblasdüse in Ruhestellung sowie eine Schnittansicht senkrecht zur Längsachse der Ausblasdüse(analog Fig. 4),

Figuren 8A, 8B

das System der Figur 7 in Betriebsstellung sowie eine Schnittansicht einer Deflektorscheibe senkrecht zur Längsachse der Ausblasdüse (analog Fig. 4),

Figuren 9A, 9B

eine geschnittene Seitenansicht einer weiteren Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Ausblassystems mit der Ausblasdüse in Ruhestellung sowie eine Schnittansicht senkrecht zur Längsachse der Ausblasdüse, sowie

Figur 10

das System der Figur 9 in Betriebsstellung.

[0040] Figur 1 zeigt eine Ausführungsform eines Ausblassystems mit einem Luftstoßgerät zum Auflösen von Anbackungen oder Aufstauungen insbesondere von pulverförmigen, staub- oder granulatförmigem Gut bzw. Materialien in verfahrenstechnischen Behältern, Silos oder Öfen, wie beispielsweise Vorwärmesysteme zu Drehöfen und dergleichen. Im Inneren derartiger Behälter herrschen hohe Betriebstemperaturen bis über 1000° Celsius und aufgrund der darin behandelten bzw. aufbewahrten Materialien eine aggressive Atmosphäre, insbesondere aufgrund von aggressiven Gasen. Hierbei ist in Figur 1 mit 1 ein durch ein Mauerwerk 2 durchgehender Wanddurchbruch dargestellt, welcher mit einer Auskleidung aus Stahlblech versehen ist. Vorzugsweise ist die Auskleidung durch ein Führungsrohr 5 gebildet, welches als Kreiszylinder dargestellt ist. Das Mauerwerk 2 ist außen, das heißt an seiner Außenwand 7 mit einer Verkleidungshaut versehen, die im dargestellten Ausführungsbeispiel zweckmäßigerweise aus einem Stahlblech gebildet ist. Das Führungsrohr 5, welches mit einer entsprechend der Wandstärke des Mauerwerks angepassten Eintauchtiefe angeordnet ist, ist an der Außenwand 7 festgelegt und zwar insbesondere mit der aus Stahlblech gebildeten Verkleidungshaut über eine Montageplatte 9 verschweißt.

[0041] Im Führungsrohr 5, welches abweichend vom dargestellten Kreiszylinder jede beliebige geeignete Querschnittsform aufweisen kann, ist die mit 11 bezeichnete Ausblasdüse für den stoßartigen Austrag von Luft hin- und her verschieblich angeordnet, wobei das Führungsrohr 5 das Führungselement für die translatorische Verschiebung der Ausblasdüse darstellt. In Figur 1 befindet sich die Ausblasdüse in ihrer "Ruhestellung", in welcher die Ausblasdüse zweckmäßigerweise vollständig in das Führungsrohr 5 eingefahren und damit weitgehend vor der aggressiven Atmosphäre innerhalb des Behälters geschützt ist.

[0042] Zweckmäßigerweise ist an der dem Inneren des Behälters zugewandten Stirnseite der Düse 11 eine Isolierung 13 vorgesetzt bzw. angeordnet, welche zweckmäßigerweise aus Keramikpapier, faserverstärktem Papier, Faservlies und dergleichen gebildet sein kann. Schließlich ist vor der Isolierung 13 auch noch zweckmäßigerweise ein Hitzeschutzkopf 15 insbesondere aus Keramik angeordnet, so dass in der aus Figur 1 ersichtlichen eingefahrenen Stellung die Ausblasdüse im Wesentlichen vor der aggressiven Atmosphäre im Inneren des Behälters geschützt ist.

[0043] An der Außenwand kann geeignet auch noch eine Wandverstärkung 17 vorgesehen sein. Am äußeren Ende des Führungsrohres 5 ist ein Flansch 19 angesetzt, an welchem mittels über den Umfang verteilter Verschraubungen ein Rohr-Formstück 21 wiederum zweckmäßigerweise über einen Befestigungsflansch 23 befestigt ist. Die Verschraubungen sind hierbei mit dem Bezugszeichen 25 angedeutet. Das Rohr-Formstück 21 ist als Zweigrohr ausgebildet und am abgezweigten Rohrteil 27 ist wiederum zweckmäßigerweise über Befestigungsflansche 29, 31 und Verschraubungen 33 ein an sich bekanntes Luftstoßgerät 35 angeordnet, welches in Figur 1 und auch Figur 3 nur schematisch angedeutet ist. Hierbei eignet sich jedes für sich bekannte Luftstoßgerät, mit welchem in an sich bekannter Weise über ein Ventil zwangsgesteuert schlagartig ein Druckluftstoß ausgeübt werden kann, so dass Druckluft schlagartig vom Luftstoßgerät 35 über das Rohr-Formstück 21 zur Ausblasdüse 11 geblasen wird, von wo dann die Druckluft in das Behälterinnere gelangt, wie anhand Figur 3 noch beschrieben wird.

[0044] Die Ausblasdüse 11 ist über einen Linearantrieb aus der in Figur 1 dargestellten zurückgefahrenen Position, der sogenannten Ruhestellung, in die aus Figur 3 ersichtliche vorgerückte Betriebsstellung translatorisch verschiebbar, und zwar innerhalb des Führungsrohres 5. Hierzu ist zweckmäßigerweise das der Behälteraußenwand zugewandte Ende der Ausblasdüse mit einem Wellenstumpf 37 versehen, welcher vorzugsweise lösbar mit einer Schubstange 39 eines Schubantriebes 41 verbunden ist. Die Schubstange 39 erstreckt sich in der dargestellten Ausführungsform in ein am Rohr-Formstück 21 angeflanschtes Stellgehäuse 43, auch Laterne genannt, und ist in diesem Gehäuse aufgenommen. Die Schubstange ist hierbei ferner geeignet lösbar mit einem Schubteil 45 verbunden und zwar im dargestellten Ausführungsbeispiel über eine Gabel 47, welche mit dem zugewandten Ende der Schubstange 39 hier verschraubt ist.

[0045] Das zwischen dem insbesondere als Pneumatikzylinder angestrichelte Schubantrieb 41 und dem Rohrformstück 21 angeordnete Stellgehäuse 43 umfasst einen Drehantrieb, mittels dem die translatorisch über den Schubantrieb 41 hin- und her bewegbare Schubstange 39 geeignet für eine gewünschte Ausrichtung der Ausblasdüse 11 gedreht werden kann.

[0046] Wie aus Figur 2 hervorgeht, weißt dieser Drehmechanismus gemäß einer Variante eine im Stellgehäuse 43 aufgenommene Stellscheibe 49 auf, welche im dargestellten Ausführungsbeispiel mit über einen Umfang von 180° mit gleichmäßigem Winkelabstand beabstandete Stecköffnungen 51 versehen ist. Diese Stellscheibe 49 ist hierbei fest mit der Schubstange 39 verbunden, etwa verschweißt oder verschraubt. Durch diesen Drehmechanismus ist vorzugsweise die Ausblasdüse über die Schubstange 39 stufenweise zweckmäßigerweise bis zu 180° drehbar und zwar wie dargestellt vorzugsweise in 15°-Schritten, wobei über den Halbkreis von 180° mehrere Stecköffnungen in entsprechendem, insbesondere gleichmäßigem Abstand in Umfangsrichtung zueinander vorgesehen sind.

[0047] Die entsprechende Dreheinstellung kann gemäß einer Variante zweckmäßigerweise durch einen Arretierbolzen 53 erfolgen, der linear zwischen zwei Führungsstangen 55 geführt ist. Der Arretierbolzen 53 kann zum Zwecke der Verstellung der Stellscheibe und damit der Schubstange aus einer der Stecköffnungen 51 ausgerückt und nach entsprechender insbesondere manueller Verdrehung der Stellscheibe 49 wieder in eine entsprechende Stecköffnung 51 eingerückt werden, um die Ausblasdüse in einer der Drehstellungen geeignet auszurichten. Bedarfsweise kann der Arretierbolzen über eine Schraube mit der Stellscheibe befestigt sein. Nach Lösen der Schraubenverbindung kann die Stellscheibe und damit die Schubstange manuell gedreht und dann der Arretierbolzen in einer anderen Stecköffnung montiert werden. Die in Figur 2 unterhalb der Stecköffnungen angedeuteten weiteren Öffnungen dienen der Aufnahme eines am Arretierbolzen befestigten Fangstiftes, um bei der Montage mit einer Schraube diesen auf der Stellscheibe in Position zu halten.

[0048] Mit anderen Worten kann der Linearantrieb für die Ausblasdüse durch einen Drehmechanismus überlagert werden, so dass die Ausblasdüse nicht nur aus der in der Figur 1 dargestellten Ruhestellung in die in Figur 3 dargestellte Betriebsstellung überführbar ist, in welcher sich die Ausblasdüse mit ihrer Ausblasöffnung 57 im Inneren des Behälters befindet, wie in Figur 3 darstellt, sondern dass die Düse ferner auch mit ihrer Ausblasöffnung, die insbesondere aus Figur 4 ersichtlich ist, in geeignete Positionen bzw. Ausrichtung gedreht werden kann, und zwar um die Längsachse der Schubstange 39 bzw. der Längsachse des Führungsrohres 5, welches im dargestellten Ausführungsbeispiel mit der Schubstange ausgerichtet ist. Bevorzugt ist der Drehmechanismus so ausgebildet, dass eine stufenweise Drehung und Ausrichtung der Ausblasdüse möglich ist, bedarfsweise kann aber auch eine stufenlose Drehausrichtung der Düse durch einen entsprechend geeigneten Drehmechanismus erfolgen, der ggf. auch motorisch wie auch der schrittweise Drehmechanismus angetrieben werden kann.

[0049] Schließlich ist es zweckmäßig, einen Spülluftanschluss 59 vorzusehen, wobei die Spülluftleitung 61 strichliert dargestellt ist und zu einem nur schematisch dargestellten Druckluftnetz 63 führt. Von diesem wird Druckluft auch noch über eine Leitung 65 zum Pneumatikzylinder 41 geführt. Vor dem Spülluftanschluss 59 ist ein Rückschlagventil 67 und davor ein 2/2-Wege-Ventil 69 angeordnet, welches vorzugsweise abhängig von den Endlagenstellungen des Pneumatikzylinders 41 gesteuert wird.

[0050] Figur 4 zeigt schließlich eine bevorzugte Ausführungsform der Öffnung einer Ausblasdüse im Querschnitt der Düse 11, und zwar mit einem Ausblaswinkel von 180°, wobei in der Stellung der Düse nach Figur 4 die vom Luftstoßgerät 35 schlagartig über das Rohr-Formstück und durch die Ausblasdüse 11 geführte Druckluft nach unten und schräg nach außen geblasen werden kann, wie durch Pfeile 71 symbolisch dargestellt. Der anhand von Figur 4 angegebene Ausblaswinkel mit 180 Grad ist zweckmäßig, aber nicht zwingend. Vielmehr liegt es im Rahmen der Erfindung, den Ausblaswinkel über die Düsenöffnung entsprechend geeignet je nach Anwendungsfall zu gestalten und bedarfsweise auch mehrere Düsenöffnungen vorzusehen.

[0051] Im Übrigen ist die Wirkungsweise des Ausblassystems wie folgt: Für den Fall, dass Anbackungen oder Materialaufstauungen im Inneren des Behälters aufgelöst werden sollen, und zwar durch einen entsprechenden Luftschlag aus dem Luftstoßgerät, wird die Ausblasdüse 11 aus der in Figur 1 dargestellten Stellung durch entsprechende Betätigung über den Pneumatikzylinder 41 über die Schubstange 39 nach innen in das Behälterinnere in die aus Figur 3 ersichtliche Betriebsstellung vorgerückt, in welcher entsprechend der Darstellung die Ausblasdüse so weit in das Innere des Behälters vorsteht, dass die Ausblasöffnung (57) sich im Inneren des Behälters befindet, so dass ein entsprechender Luftstoß wirksam über das Luftstoßgerät und die Ausbildungsdüse in das Innere des Behälters vorzugsweise parallel zur Wandung des Mauerwerks 2 eingetragen werden kann. Es ist zweckmäßig, dass der aus der Ausblasöffnung der Düse austretende Luftstrahl in die Trennflächen zwischen Wandinnenfläche des Mauerwerks und der Anbackung eingeblasen wird, da dort die geringsten Haftkräfte sind. Je nach Größe und Dichte der Anbackung bzw. Materialaufstauung kann bedarfsweise auch die Ausblasdüse entsprechend neu justiert werden, was über die Stellscheibe 49 erfolgt, so dass die Ausblasdüse 11 mit ihrer Öffnung um die Längsachse der Düse geeignet gedreht ist, so dass die Anbackungen unter einem anderen Luftstromwinkel angeblasen werden können. Vorzugsweise unmittelbar nach dem Luftstoß aus dem Luftstoßgerät oder aber auch bereits beim Ausfahren der Ausblasdüse kann Spülluft über den Spülluftanschluss aus dem Druckluftnetz oder aus dem Luftstoßgerät derart eingeleitet werden, dass ein Unterdruck im System vermieden und Staubablagerungen im Bereich der Ausblasdüse, insbesondere der Ausblasöffnung verhindert werden. Dadurch wird wirksam die Ausblasdüse geschützt und kann auch eine Feinjustierung der Ausstoßrichtung von Luft über dieses Ausblassystem erreicht werden. Nach dem Abschießen des Luftstoßgeräts wird die Ausblasdüse wieder in ihre Ausgangsstellung gemäß Figur 1 zurückbewegt, und zwar wiederum über den Schubantrieb 41.

[0052] Hierbei ist mit dem erfindungsgemäßen Ausblassystem der Einbau in vorhandene Mauerausbrüche jederzeit möglich, aber auch nachträglich von außen in eine nach einem entsprechenden Kernbohrverfahren, insbesondere Diamant-Kernbohrverfahren hergestellte Durchgangsöffnung bzw. in einen entsprechenden Wanddurchbruch. Aufgrund des zweckmäßigerweise vorgesehenen lösbaren Verbunds der Einzelelemente des Systems kann die Ausblasdüse leicht montiert und selbst von außen ausgetauscht werden, ohne dass das Luftstoßgerät vorher demontiert werden muss. Gleichwohl ist die Düsenvorrichtung außerordentlich robust und einfach aufgebaut und damit auch wartungsfreundlich.

[0053] Figur 5 zeigt eine weitere Ausführungsform eines Ausblassystems in Anwendung an eine Schrägwand, wobei für dieselben Bauteile dieselben Bezugszeichen verwendet wurden. Ersichtlich können für diesen Anwendungsfall weitgehend dieselben Bauteile verwendet werden mit der Maßgabe, dass das Führungsrohr bzw. der Wanddurchbruch schräg durch eine entsprechende Ausblasöffnung 57 des Düsenkopfes mit einer Ausblasrichtung parallel zur schrägen Wandinnenfläche der Mauer 2 erfolgt und ferner für den Anschluss des Luftstoßgeräts im dargestellten Ausführungsbeispiel ein Rohrkrümmer mit Befestigungsflanschen für eine Schraubbefestigung vorgesehen ist. Zweckmäßig sind hierzu die Seiten 58 der Ausblasöffnung 57 parallel zur Innenwandfläche 3 des Mauerwerks 2 ausgerichtet.

[0054] Figur 6 zeigt eine aus der Schnittansicht gemäß Figur 4 ersichtliche Ausbildungsform der Ausblasdüse 11 in bevorzugter Art, welche aus Gusswerkstoff gebildet sein kann. Die im Führungsrohr 5 verschiebbar aufgenommene Ausblasdüse 11 weist über ihren Umfang hier in regelmäßigen Abständen verteilt langgestreckte wulstartige Rippen 73 auf, sodass die im Führungsrohr 5 verschiebbare Ausblasdüse 11 keine Flächenauflage mit dem Führungsrohr sondern nur eine Linienauflage hat, was für eine lang andauernde Betriebszeit zweckmäßig ist. Außerdem begünstigt dies die Kühlung der Ausblasdüse, da zwischen diesen Rippen 73 sozusagen Kanäle zwischen Ausblasdüse 11 und Führungsrohr 5 gebildet sind.

[0055] Deutlich ist aus Figur 6 der Wellenstumpf 37 ersichtlich, der für die drehfeste Verbindung mit der Schubstange 39 dient. Der in Figur 6 nicht ersichtliche Vorbau des Wellenstumpfes 37 erstreckt sich als Bolzen 75 durch das Innere der Ausblasdüse 11, was aus Figur 4 ersichtlich ist. Der Bolzen 75 ist hierbei über Querverrippungen 77 mit der Außenwand der Ausblasdüse 11 zwecks Stabilisierung verbunden. Dadurch wird eine stabile Verankerung des Wellenstumpfes mittels des Bolzens 75 im Gehäuse erreicht und es verbleibt ein ausreichend großer Durchflussquerschnitt für die abgeschossene Luft. Ferner ist aus Figur 4 ein Verbindungsbolzen 79 ersichtlich, der die Ausblasöffnung 57 durchbricht. Nicht dargestellt in Figur 6 sind die vorgesetzte Isolierung und der vorgesetzte Hitzeschutz.

[0056] Wie ferner aus Figur 3 hervorgeht, kann der Durchgang der zweckmäßigerweise mit Rundquerschnitt ausgeführten Schubstange 39 vom Formstück 27 in das Stellgehäuse 43 durch eine robuste und preiswerte Stopfbuchse 73 abgedichtet sein.

[0057] Bei den im Folgenden beschriebenen Ausführungsformen weist die Stelleinrichtung eine Deflektoreinheit auf, wobei die Deflektoreinheit auch zum Einstellen einer jeweiligen Drehstellung eingerichtet ist und ein Stellgehäuse entbehrlich macht.

[0058] Figur 7A zeigt eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Ausblassystems, wobei für dieselben Bauteile dieselben Bezugszeichen verwendet wurden. An der Schubstange 39 ist eine Deflektoreinheit 16 drehfest mittels einer oder mehreren Stiftschrauben 22 in einer vordefinierbaren Drehstellung befestigt, etwa über einen vom Deflektor vorstehenden Ringflansch 24, der zur Winkelverstellung der Düse über die Schubstange 39 mehrere Bohrungen aufweist, die aus Fig. 8B durch Kreuze verdeutlicht sind. Die Stiftschraube 22 ermöglicht das Einstellen der Drehstellung. Die Stiftschraube 22 kann in unterschiedlichen Winkelpositionen an der Schubstange 39 oder einem Zwischenstück befestigt werden, beispielsweise in radialer Richtung in über den Umfang verteilten (Gewinde-)Bohrungen bzw. entsprechende Öffnungen 26 (Fig. 8B). Bedarfsweise kann auch ein Steckstift oder dgl. vorgesehen sein. Dabei kann der Einstell-Mechanismus auch auf dem im Zusammenhang mit Figur 2 beschriebenen Mechanismus beruhen, also unterschiedlichen Steck-/Stellöffnungen, welche in regelmäßigen oder systemspezifisch vordefinierten Winkelpositionen relativ zueinander angeordnet sind.

[0059] Die Deflektoreinheit 16 ist vorzugsweise an einer Führungsstange 14 drehfest im Rohr-Formstück 21 gelagert und in axialer Richtung geführt, d.h. die Deflektoreinheit kann nicht relativ zur Schubstange infolge des drehfesten Verbunds drehen. Die Deflektoreinheit 16 kann als Dichtscheibe ausgestaltet sein, etwa durch einen am Umfang der Scheibe angeordneten Dichtring. Hinter der in Ruhestellung in Fig. 7A angeordneten Deflektoreinheit 16 ist ein Entlüftungsstutzen 32 vorgesehen, wahlweise in Verbindung mit einem Entlüftungsdämpfer 34, über welchen Gas aus dem System ausleitbar ist, insbesondere während einer Rückzugsbewegung der Düse von der Betriebsstellung in die Ruhestellung. Ein oder mehrere Näherungsschalter 36 können die Funktionsweise bzw. den Betriebszustand des Schubantriebs 41 überprüfen.

[0060] Ferner ist eine Spülleitung 61 angedeutet, die in diesem Beispiel direkt zu einem abzweigenden Rohrteil 27 geführt ist. Es sind hiervon abweichend jedoch auch alternative oder zusätzliche Anschlüsse an alternativen Positionen des Systems möglich, insbesondere weiter innen als die Deflektoreinheit 16, so dass das System eingerichtet ist, Spülluft im zwischen der Deflektoreinheit 16 und der Düse 11 gebildeten Volumen einzubringen.

[0061] Figur 7B zeigt eine Ausblasdüse 11 mit einer Ausblasöffnung 57 mit einem Ausblaswinkel im Bereich von 180°, vergleichbar zu der bereits in Figur 4 beschriebenen Düse.

[0062] Figur 8A zeigt die Betriebsstellung. Die Deflektoreinheit 16 wurde zusammen mit der Schubstange 39 axial nach innen verlagert, sodass sie von der Innenwand des Behälters, Silos oder dergleichen nach Innen vorsteht. In der Betriebsstellung ist die Deflektoreinheit 16 vorzugsweise direkt angrenzend zum abzweigenden Rohrteil 27 angeordnet und begrenzt dadurch den Gasstrompfad vom Luftstoßgerät 35 zur Ausblasöffnung 57 und verhindert zudem das Zurückströmen oder die bekanntlich auch gegen hohe Druckgradienten auftretende Diffusion in das Volumen hinter der Deflektoreinheit 16. Bei dieser Anordnung kann ein besonders effektiver Druckimpuls abgegeben werden, und das System wird gleichzeitig vor Verunreinigungen aus dem Behälter geschützt.

[0063] Figur 8B zeigt die Deflektoreinheit 16 im Schnittbild. Die Deflektoreinheit 16 ist als Dichtscheibe ausgebildet und weist eine Ausnehmung, Nut 18 oder dergleichen auf, welche an der im Rohr-Formstück 21 befestigten Führungsstange 14 in axialer Richtung geführt ist. Anstelle der nur beispielhaft dargestellten Führungsstange 14 können auch andere geeignete Axialführungen, wie Nut und Feder oder dergleichen, verwendet werden.

[0064] Zwischen der Deflektoreinheit 16 und der Schubstange 39 kann wahlweise zum Ringflansch 24 auch ein separates Zwischenstück 24, z.B. ein Wellenflansch zur Aufnahme von Stiftschrauben vorgesehen sein. Das Zwischenstück 24 kann wahlweise an der Schubstange 39 oder an der Deflektoreinheit 16 vormontiert sein.

[0065] Unterschiedliche Stellöffnungen 26 zum Einstellen der jeweiligen Drehstellung sind beispielhaft schematisch angedeutet. Die Stellöffnungen 26 können wahlweise in einer oder mehreren der Komponenten Deflektoreinheit 16, Zwischenstück 24 und Schubstange 39 ausgebildet sein.

[0066] Figur 9A zeigt eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Ausblassystems, wobei für dieselben Bauteile dieselben Bezugszeichen verwendet wurden. Die Düse 11 weist eine Ausblasöffnung 57 auf, welche sich über zumindest annähernd 360° erstreckt. Hierbei ist die Rundum-Ausblasöffnung nur durch die aus Fig. 7B ersichtlichen Befestigungssstreben bzw. Querverrippungen 77 begrenzt, deren Dicke minimiert ist, da diese nur zur Stabilität dienen. Die Deflektoreinheit 16 kann in derselben Art und Weise wie zuvor beschrieben ausgestaltet sein. Die axiale Position der Deflektoreinheit 16 relativ zur Schubstange 39 kann dabei leicht nach innen versetzt sein. Denn bei der 360°-Düse ist es nicht erforderlich, die Ausblasöffnung 57 ebenso weit nach innen in der Betriebsstellung anzuordnen wie eine 180°-Düse. Insbesondere kann der Hub der Schubstange 39 um etwa die Hälfte reduziert sein, so dass bei einem gegebenen Gasvolumen an der Düse 11 derselbe Querschnitt für die Gasströmung bereitgestellt ist. Dank der etwas nach innen versetzten axialen Position der Deflektoreinheit 16 kann die Deflektoreinheit 16 in der Betriebsstellung, ebenso wie beim zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiel, angrenzend zum abzweigenden Rohrteil 27 positioniert werden, wie in Figur 10 gezeigt. Figur 9B zeigt die 360°-Düse 11 im Schnittbild in einem Führungsgehäuse 5 ähnlich im Aufbau wie Fig. 4, jedoch für eine Rundumausblasung der Druckluft.

[0067] Die Erfindung kann auch mit den folgenden Worten zusammengefasst werden: Ein Ausblassystem weist einen Schubantrieb auf, mittels welchem eine Düse in wenigstens zwei axialen Positionen positionierbar ist. Der Schubantrieb kann dabei in einer vordefinierbaren Drehwinkelstellung drehfest in axialer Richtung geführt werden. Weiterhin kann die Ausblasrichtung auch eingestellt werden, indem der Schubantrieb bzw. eine Komponente davon, insbesondere die Schubstange, in einer von mehreren Drehstellungen drehfest gelagert wird. Dies lässt sich auf vorteilhafte Weise mittels eines Stellgehäuses oder mittels einer Deflektoreinheit bewerkstelligen. Insbesondere die Deflektoreinheit liefert dabei neben einem kompakten, gut zugänglichen Aufbau auch weitere Vorteile wie hohe Effizienz des Gasimpulses oder guten (Korrosions-)Schutz des Systems.

[0068] Sämtliche vorstehend offenbarten Merkmale, selbst wenn sie vorstehend in Zusammenhang mit anderen Merkmalen angegeben und erläutert sind, werden jeweils für sich als zweckmäßige Ausgestaltungen und damit für sich als erfindungswesentlich beansprucht, sodass auch ein einzelnes Herausgreifen dieses Merkmals beansprucht wird, selbst wenn dieses zur Erläuterung der Erfindung in einem sachgerechten konstruktiven und/oder funktionellen Zusammenhang mit weiteren Merkmalen in der Beschreibung oder den Ansprüchen offenbart und erläutert ist.

Ansprüche

1. Ausblassystem für die Aufnahme mindestens eines Luftstoßgerätes (35) zum Ablösen von Anbackungen und Materialaufstauungen in einem verfahrenstechnischen Großbehälter, wie Silos, Reaktoren, Bunker, Öfen und dergleichen, mit mindestens einer Ausblasdüse (11) für das schlagartige Ausstoßen eines Gas,- insbesondere Luftstroms, welche in einem Wanddurchbruch (1) aufgenommen ist, gekennzeichnet durch ein in dem Wanddurchbruch (1) angeordnetes Führungsgehäuse (5), in welchem die Ausblasdüse (11) längsverschieblich aufgenommen ist, wobei die Düse (11) mit einem Schubantrieb (41) gekoppelt ist, durch den die Düse (11) in eine Betriebsstellung verfahrbar ist, in welcher die mindestens eine Ausblasöffnung (57) der Düse (11) in das Behälterinnere vorsteht, und in eine Ruhestellung zurückfahrbar ist, in welcher die Düse gegenüber der Innenöffnung des Wanddurchbruchs (1) zurückgezogen ist, und wobei das Ausblassystem eine mit dem Schubantrieb (41) gekoppelte Stelleinrichtung zur drehfesten Ausrichtung der Ausblasöffnung (57) in einer vordefinierbaren Ausblasrichtung aufweist.

2. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Stelleinrichtung axial mittels des Schubantriebs (41) positionierbar ist, wobei die Stelleinrichtung drehfest geführt ist, insbesondere formschlüssig geführt ist, bevorzugt mittels wenigstens einer Führungsstange (14; 55).

3. System nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Stelleinrichtung eine Deflektoreinheit (16) eingerichtet zum Begrenzen eines vom Gasstroms passierbaren Volumens aufweist, wobei die Deflektoreinheit bevorzugt auch zum Ausrichten der Ausblasöffnung (57) in der vordefinierten Ausblasrichtung eingerichtet ist.

4. System nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Deflektoreinheit zusammen mit der Düse mittels des Schubantriebs axial positionierbar ist, wobei die Deflektoreinheit in der Betriebsstellung bevorzugt in einer vordefinierbaren Axialposition einen Gasstrompfad begrenzend positionierbar ist und/oder in einer vordefinierbaren Axialposition in einem Rohr oder Rohr-Formstück (21) für den Anschluss eines Luftstoßgerätes (35) insbesondere an der Position eines abzweigenden Rohrteils (27) positionierbar ist.

5. System nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die drehfeste Ausrichtung der Ausblasöffnung (57) vordefiniert ist, indem die Deflektoreinheit drehfest geführt ist, insbesondere mittels einer Nut-Feder-Verbindung oder einer insbesondere formschlüssig in die Deflektoreinheit eingreifenden Führungsstange (14).

6. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Stelleinrichtung, insbesondere eine Deflektoreinheit oder ein Stellgehäuse der Stelleinrichtung, zur Dreheinstellung der Düse eingerichtet ist, wobei die Ausblasdüse (11) um ihre Längsachse drehbar im Führungsrohr (5) gelagert ist, so dass die Ausblasdüse (11) zum Zwecke unterschiedlicher Ausblasrichtungen in unterschiedliche Drehstellungen überführbar ist, wobei die Ausblasdüse (11) bevorzugt bis einschließlich 180° relativ zum Führungsgehäuse (5) verdrehbar ist.

7. System nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass
die unterschiedlichen Drehstellungen schrittweise einstellbar sind, vorzugsweise in 15°-Schritten.

8. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Ausblasöffnung (57) der Düse (11) zumindest in der Betriebsstellung so ausgerichtet ist, dass der austretende Luftstrom parallel zur Innenwandfläche (3) von Mauerwerk (2) des Behälters austritt, insbesondere in eine Trennfläche zwischen Anbackung und Mauerwerk gerichtet ist.

9. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Ausblasdüse (11) rückseitig mit einer Schubstange (39) des Schubantriebes (41) verbunden ist, insbesondere lösbar, wobei der Schubantrieb (41) bevorzugt durch einen Pneumatikzylinder gebildet ist.

10. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
ein Drehantrieb für ein Drehen des Schubantriebes (41), insbesondere einer/der Schubstange (39), vorgesehen ist, mittels welchem die Ausblasdüse (11) in ihren unterschiedlichen Drehstellungen ausrichtbar ist, wobei die Drehung durch den Drehantrieb vorzugsweise manuell oder motorisch erfolgt.

11. System nach einem der Ansprüche 6 bis 10, jeweils rückbezogen zumindest auf Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Stelleinrichtung mit einer/der Schubstange (39) des Schubantriebs fest verbunden und mit Stellöffnungen (51) im Winkelabstand, vorzugsweise 15°, zueinander versehen ist, und dass die Drehausrichtung durch Eingriff eines Arretierglieds, insbesondere Arretierbolzens (53) oder Stiftschraube (22), in eine der Stellöffnungen (51) erfolgt, wobei die Drehverstellung vorzugsweise manuell erfolgt.

12. System nach einem der Ansprüche 6 bis 11, jeweils rückbezogen zumindest auf Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet, dass
eine/die Deflektoreinheit oder eine Stellscheibe (49) der Stelleinrichtung drehfest mit dem Schubantrieb an unterschiedlichen im Winkelabstand, vorzugsweise 15°, zueinander angeordneten Stellöffnungen (26; 51) verbindbar ist, oder dass die Stelleinrichtung in einem Stellgehäuse (43) aufgenommen ist, an dem der Schubantrieb (41) angeordnet und in der die Schubstange (39) aufgenommen ist.

13. System nach einem der Ansprüche 6 bis 12, jeweils rückbezogen zumindest auf Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Deflektoreinheit drehfest mittels eines formschlüssig in die Deflektoreinheit eingreifenden Führungsmittels, insbesondere einer Führungsstange oder Nut, geführt ist, insbesondere in einem Rohr oder Rohr-Formstück für den Anschluss eines Luftstoßgerätes, oder dass der Arretierbolzen (53) zwischen zwei Führungsstangen (55) eines/des Stellgehäuses (43) zum Zwecke der Drehverstellung aufgenommen ist.

14. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
vor einer/der Behälterwand des Behälters ein Spülluftanschluss (58) vorgesehen ist, so dass Spülluft in den zur Ausblasdüse (11) führenden Ausblaskanal einleitbar ist, wobei das System bevorzugt eingerichtet ist, Spülluft wahlweise vor oder unmittelbar nach Abschuss des Luftstoßgerätes (35) oder beim Ausfahren der Ausblasdüse (11) in die Betriebsstellung einzuleiten.

15. System nach Anspruch 14,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Spülluftanschluss (59) mit einem Rückschlagventil (67) verbunden und die Spülluft aus dem Druckluftnetz (63) oder aus dem Luftstoßgerät (35) vorzugsweise über 2/2- Wegeventile (69) gesteuert derart zuführbar ist, dass ein Unterdruck im System vermeidbar ist.

16. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausblasöffnung (57) einen Ausblaswinkel von 180° oder zumindest annähernd 360° aufweist.

17. Verfahren zum Hin- und Herbewegen einer Ausblasdüse zum Ablösen von Anbackungen in einem verfahrenstechnischen Behälter zwischen einer Betriebsstellung und einer Ruhestellung, insbesondere zum Betreiben eines Ausblassystems nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welchem Verfahren die Ausblasdüse (11) so weit nach innen in den Behälter verlagert wird, dass ein äußerer Öffnungsrand einer Ausblasöffnung (57) der Ausblasdüse oder die vollständige Ausblasöffnung (57), insbesondere eine 360° umlaufend in einer Ebene ausgebildete Ausblasöffnung, in einer Axialposition entsprechend einer Innenwandfläche (3) des Behälters angeordnet wird.

Zeichnung