In 1 der Zeichnung ist eine Zellenradschleuse zur Sekundärbrennstoffdosierung schematisch dargestellt, die als Durchblasschleuse mit harten Spaltabdichtungen 12 ausgebildet ist und in einer Einblasöffnung 10 der Gebläseleitung 18 eine integrierte Injektordüse 15 aufweist.

Die Zellenradschleuse besteht aus einem zylinderförmigen Gehäuseteil 1, auf dem ein nach oben offener Zuführschacht 2 angeordnet ist. In dem Zuführschacht 2 werden die herangeführten Sekundärbrennstoffe zur Dosierung eingegeben. Die Sekundärbrennstoffe können aus einem Silo oder einer Dosierbandwaage in den Zuführschacht 2 schwerkraftmäßig eingegeben werden. Als Sekundärbrennstoffe werden heute aufbereitete Reststoffe aus Müll- oder Produktionsrückständen verwandt, die brennfähig sind. Diese werden zu Folien-, Faserschnipseln oder Pellets verarbeitet, die Kantenlängen von ca. 10 bis 50 mm aufweisen und noch kleinere körnige oder staubförmige Anteile enthalten.

Aus Produktionsrückständen sind aber auch reine staub- und körnige Rückstände aus Tiermehl, Futtermitteln, Holzhackschnitzeln, Altholzschnitzel und Sägemehl als Sekundärbrennstoffe verwertbar. Diese werden als Schüttgüter angeliefert, die Schüttgutdichten von ca. 50 bis 500 kg/m³ aufweisen, wobei Sekundärbrennstoffe aus Tiermehl und Futtermittelresten auch mit Dichten bis 800 kg/m3 vorkommen. Derartige Sekundärbrennstoffe sind teilweise auch sehr abrasiv und enthalten zum Teil auch harte störende Anteile aus kleinen Stein-, Draht- oder Schraubenresten, die einen hohen Verschleiß an den damit in Berührung kommenden Teilen der Zellenradschleuse zur Folge haben können. Deshalb sind hohe Standzeiten aller Verschleißteile erforderlich, um einen ungestörten und genauen Dosierbetrieb zu ermöglichen.

Die zu dosierenden vorgenannten Sekundärbrennstoffe werden mit Hilfe einer pneumatischen Förderleitung 19 in einen nachfolgenden Brennofen eingeblasen. Um eine optimale Verbrennung und nicht zu große Verbrennungsrückstände zu gewährleisten, wird eine Beladung von 2,5 bis 4 kg Sekundärbrennstoff pro Kilogramm Luft vorgesehen, bei dem sich vorteilhafterweise ein Befüllungsgrad in den Dosierkammern 5 von ca. 30% erreichen läßt.

Die dargestellte Zellenradschleuse ist für eine Förderstärke von ca. 3t/h ausgelegt, bei der der Zuführschacht 2 etwa eine Länge von 800 mm und eine Breite von 450 mm aufweist. In dem zylindrischen Gehäuseteil 1 ist unterhalb des Zuführschachtes 2 axial in Förderrichtung ein Zellenrad 4 angeordnet, das zehn radial auskragende Zellenradstege 3 enthält. Die Zellenradstege 3 können in axialer Richtung geradlinig, schräg oder auch leicht schraubenförmig verlaufen. Aus 2 der Zeichnung ist ersichtlich, daß die Zellenradstege 3 zehn umlaufende Dosierkammern 5 bilden, mit deren Hilfe die Sekundärbrennstoffe vom Zuführschacht 2 in die Förderleitung 19 eingegeben werden.

Das Zellenrad 4 enthält eine zentrale Antriebswelle 7, die in zwei Kugellagern 8 an den Gehäusestirnflächen 26 reibungsarm gelagert ist. Um die Antriebswelle 7 des Zellenrades 4 ist noch ein rohrförmiger Kern 9 angeordnet, an dem die Zellenradstege 3 befestigt sind und dadurch trapezförmige Dosierkammern 5 bilden. Das Zellenrad 4 ist vorzugsweise etwa 800 mm lang und besitzt einen Außendurchmesser von ca. 600 mm. Unterhalb der Antriebswelle 7 und im Rotationsbereich des Zellenrades 4 sind an den beiden Stirnwänden 26 des Gehäuses zwei axial gegenüberliegend angeordnete Öffnungen 10, 11 zum Anschluß der Förderleitung 19 oder eines Gebläses vorgesehen. Dabei ist linksseitig oder gebläseseitig eine Einblasöffnung 10 und rechtsseitig oder ofenseitig eine Ausblasöffnung 11 angeordnet, deren Querschnitt etwa dem Dosierkammerquerschnitt entspricht. Die Einblasöffnung 10 ist mit einem Einblasrohrstutzen 16 verbunden, der an der Gehäusestirnwand 26 trapezförmig und zum Gebläseanschlußrohr 18 rund ausgebildet ist, und zur Befestigung einen Anschlußflansch 27 besitzt. Der Einblasrohrstutzen 16 ist über das Gebläseanschlußrohr 18 mit einem nicht dargestellten Gebläse verbunden, das die pneumatischen Fördermittel in die auszublasende Dosierkammer 5 der Zellenradschleuse einbläst.

In den Einblasrohrstutzen 16 ist eine Injektordüse 15 integriert, die zwischen dem Befestigungsflansch 27 des Einblasrohrstutzens 16 und dem Gebläseanschlußrohr 18 luftdicht eingeklemmt ist. Die Injektordüse 15 ist mit ihrem einblasseitigen Vorderteil in 3 der Zeichnung als Schnittbild näher dargestellt. Dabei besteht die Injektordüse 15 im wesentlichen aus einem zylinderförmigen Rohr 22, das an seiner Luftaustrittsseite eine kegelförmige Verjüngung 23 aufweist, und in ihrem Zentrum eine kreisförmige Düsenöffnung 24 enthält. Bei dem projektierten Ausführungsbeispiel besitzt das Düsenrohr 22 vorzugsweise eine lichte Weite von 109 mm und ist koaxial zum Einblasrohrstutzen 16 angeordnet und ragt mit seiner Düsenöffnung 24 vorzugsweise bis in die Einblasöffnung 10 hinein. Zur besseren Führung ist um die Düsenöffnung 24 ein zylinderförmiger Führungsrand 25 angeordnet, der an der Innenwandung des Einblasrohrstutzens 16 zumindest teilweise anliegt. Die Düsenöffnung 24 besitzt eine lichte Weite von vorzugsweise 41 mm und erweitert sich zum Austrittsrand auf eine lichte Weite von vorzugsweise 42 mm, um die Luftverwirbelungen an der Austrittskante zu verringern. Die Einblasöffnung 10 ist vorzugsweise trapezförmig ausgebildet, kann aber wegen der Injektordüse 15 auch kleinere runde Öffnungsquerschnitte aufweisen.

Die Ausblasöffnung 11 ist der Einblasöffnung 10 axial gegenüberliegend an der anderen Stirnfläche der Zellenradschleuse angeordnet und vorzugsweise auch trapezförmig ausgebildet. Dabei besitzt die Ausblasöffnung 11 einen Querschnitt der dem der Dosierkammern 5 entspricht, damit eine gute Entleerung der rotierenden Dosierkammern 5 gewährleistet ist. Förderleitungsseitig ist an der Ausblasöffnung 11 ebenfalls ein Ausblasrohrstutzen 17 an der Stirnfläche des Gehäuses befestigt, das den Anschluß zur Förderleitung 19 herstellt, durch die die ausgeblasenen Sekundärbrennstoffe zum Ofen befördert werden.

Beim Betrieb der Durchblasschleuse wird diese mit einer Drehzahl von ca. 20 Umdrehungen pro Minute von einem nicht dargestellten Elektromotor angetrieben, durch den die eingebrachten Sekundärbrennstoffe mit der vorgegebenen Förderstärke von 3t/h zur Ausblasöffnung 11 gefördert werden. Dazu wird vorteilhafterweise ein möglichst großer Auslaßquerschnitt gewählt, der möglichst dem Querschnitt der Dosierkammer 5 entspricht und an dem ein vorgegebener Gegendruck von ca. 400 mbar nicht überstiegen werden soll. Bei einem höheren Gegendruck wäre die Belastung an den Stegabdichtungen und damit die Leckluftmenge relativ groß, so daß insbesondere die leicht flüchtigen Brennstoffanteile wieder in den Zuführschacht 2 gelangen könnten.

Dies würde aber zu einem ungenauen Dosierbetrieb führen und den Verschleiß an den Abdichtstellen sowie den Zwischenräumen erhöhen.

Um den Verschleiß gering zu halten, verfügt die Zellenradschleuse über ein spezielles Verschleißkonzept, das die Standzeiten der Verschleißteile auf mindestens ein Jahr erhöht. Deshalb sind die Zellenradstege 3 in ihren Randbereichen als Schneidkanten 12 ausgebildet, die über eine Gegenschneide 13 in dem Zuführschacht 2 ein Eindringen von Sekundärbrennstoffpartikeln in den Spalt zwischen den Gehäuseteilen 1, 26 und Zellenrad 4 verhindert. Dazu ist zusätzlich im Zuführschacht 2 noch ein Vorabstreifer 20 vorgesehen, der die Sekundärbrennstoffe von den Abdichtspalten weg in die Dosierkammern 5 lenkt. Zusätzlich sind die Schneidkanten 12 als separate Schleißkanten ausgebildet, die vorzugsweise aus rostfreiem Messerstahl oder anderen abriebfesten Stahllegierungen bestehen und auswechselbar an den Endbereichen der Zellenradstege 3 befestigt sind.

Eine derartige Schleißauskleidung 14 ist auch an den Innenflächen der Gehäusestirnseiten 26 vorgesehen, die auch dort eine Vergrößerung der Spaltbreiten durch abrasive Schüttgutpartikel verhindern sollen. Vorteilhafterweise wird auch die Innenfläche des zylinderförmigen Gehäuseteils 1 mit einer Verschleißbuchse 21 aus Federstahl oder anderen abriebfesten Stahllegierungen ausgekleidet, durch die die Standzeiten zusätzlich erhöht werden. Dabei sind zwischen der Verschleißbuchse 21 und den Schneidkanten 12 der Zellenradstege 3 sowie den Stirnflächen 26 geringe Spaltweiten zur Abdichtung von etwa 0,2 bis 0,5 mm notwendig, um eine Berührung mit dem rotierenden Zellenrad 4 und damit eine hohe Reibung oder Beschädigung an den inneren Gehäusewänden zu vermeiden. Dadurch sind Leckluftanteile, die in den Zuführschacht gelangen können, im Grunde unvermeidlich, die insbesondere die leicht flüchtigen Sekundärbrennstoffteile durch die Spalte drücken können und derart aufwirbeln, daß eine kontinuierliche Dosierung beeinträchtigt . wird. Dies wurde bisher meist durch zusätzliche spezielle Spaltabdichtungen oder eine Leckluftabsaugung verhindert.

Deshalb schlägt die Erfindung für eine verschleißarme Zellenradschleuse eine integrierte Injektordüse 15 vor, deren Düsenöffnung 24 mit der Stirnseite der Einblasöffnung 10 fluchtet. Da die Düsenöffnung 24 eine Querschnittsverringerung bewirkt, entsteht in. der Einblasöffnung 10 eine Erhöhung der Luftgeschwindigkeit wie bei einer Erhöhung der Gebläseleistung, die gerade am Dosierkammeranfang für eine rasche Ausräumung sorgt. Durch die Querschnittsverbreiterung innerhalb der Dosierkammer 5 erfolgt aber wiederum in Ausblasrichtung eine kontinuierliche Verringerung der Luftgeschwindigkeit, die bei vorteilhafter Bemessung etwa bei Erreichen der Dosierkammerhälfte die ursprüngliche Gebläseluftgeschwindigkeit wieder erreicht. Durch diese Druckunterschiede in der ersten Dosierkammerhälfte entstehen an den Dosierkammerspalten Unterdruckbereiche, die einen Austritt von Leckluft verhindern und gleichzeitig die in der Dosierkammer 5 befindlichen Sekundärbrennstoffe in den Ausblasluftstrom ziehen. Dadurch baut sich erst zum Dosierkammerausgang der vorgegebene Gegendruck auf, so daß erst am Dosierkammerende ein nennenswerter Leckluftanteil wirksam werden kann.

Durch eine derartige Absenkung des Leckluftanteils um bis zu 70% kann überraschenderweise auf eine verschleißbehaftete weiche Abdichtung aus gut dichtenden gummiartigen Werkstoffen verzichtet werden, ohne daß dadurch die Dosiergenauigkeit beeinträchtigt wird. Gleichzeitig ist durch die Verringerung des Leckluftanteils nur eine verhältnismäßig geringe Gebläseleistung erforderlich, obgleich an der Injektordüse 15 ein Druckabfall von 0,2 bis 0,3 bar auftritt. Dadurch wird auch gleichzeitig sichergestellt, daß die Dosierkammer 5 bei einem vorgegebenen Brennstoffanteil von 2 bis 4kg pro kg Luft zuverlässig und vollständig ausgeblasen wird.

Wegen der geringen Leckluftverluste können auch Sekundärbrennstoffe mit unterschiedlichen Schüttgutgewichten pro Rauminhalt mit der selben Zellenradschleuse dosiert werden, da dies durch die Anpassung der Düsenquerschnitte auf einfache Weise ausgleichbar ist. Deshalb sind auch großvolumige Zellenradschleusen ausführbar, die dann nur vergleichsweise geringe Förderleitungsquerschnitte aufweisen müssen, da auch hohe Gegendruckwerte nur vergleichsweise geringe Leckluftmengen verursachen. Zur Dosierung derartiger Sekundärbrennstoffe sind Durchblasschleusen mit Förderstärken von ca. 1 bis mindesten 15 t/h ausführbar, die mit gleichbleibenden Kammer- und Förderrohrquerschnitten nahezu alle vorkommenden Sekundärbrennstoffe dauerhaft und verschleißarm gut dosiert in pneumatische Förderleitungen 19 einbringen können.

Bei einer weiteren Ausführungsform der Zellenradschleuse ist vorgesehen, die mit den Schneidkanten 12 versehenen Zellenradstege 3 in axialer Richtung schräg oder leicht schraubenförmig auszubilden, so daß bereits bei Überlaufen der Einblasöffnung 10 die Ausblasöffnung 11 noch wirksam zur Ausblasung geöffnet ist. Dadurch wird an der geraden Gegenschneide 13 eine ruckfreie gleichmäßige Abscherung der Sekundärbrennstoffe erreicht. Bei axial geraden Schneidkanten 12 bzw. Zellenradstegen 3 kann auch die Gegenschneide 13 in axialer Richtung schräg angeordnet sein, um eine gleichmäßige ruckfreie Abscherung zu gewährleisten.

Die Erfindung ist weiterhin nicht nur auf die dargestellten Ausführungsbeispiele beschränkt, sondern kann durch konstruktive Ausgestaltungen auch in vergleichbaren Ausführungsformen eingesetzt werden. Dabei ist auch eine Anwendung für Primärbrennstoffe denkbar, die wie die vorgenannten Sekundärbrennstoffe aufbereitet sind, aber nicht aus Müll oder anderen Fertigungsrückständen stammen. Mit einer derartigen Zellenradschleuse ist auch eine pneumatische Förderung von vorsortiertem oder aufbereitetem Müll durchführbar, auch wenn dies außerhalb einer thermischen Verwertung vorgesehen ist.