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Kammer 13 in einer Öffnung 15 (Fig. 2) in der Wand 5 in axialer Richtung verstellbar ist. Jede Düse ist auf einem verstellbaren Träger 17 befestigt, durch dessen Verstellung (etwa mittels einer Schraube 19) die Düse in axialer Richtung im Verhältnis zu einem Gehäuse 21 (in welchem die Schraube gegen axiale Bewegung gesichert gelagert ist) eingestellt werden kann. Durch eine Öffnung 23 der Endfläche des Gehäuses 21 gelangen die Schlammstrahlen aus den Düsen zu der Öffnung in der Endwand der Kammer 13.
1m unteren Teil des Gehäuses 21 können (in der Zeichnung nicht dargestellt) Öffnungen vorgesehen werden, durch welche Schlamm, der sich in dem Gehäuse absetzt, in eine Entleerungsrinne 25 abgeleitet wird. Das Gehäuse 21 ist in der Kammer 13 durch drei oder mehrere Klemmschrauben einstellbar festgehalten, die in einem Ring 27 radial eingesetzt sind, welcher an der Kammer 13 befestigt ist. Mittels dieser Einrichtung kann das Gehäuse 21 und damit auch die Schlammstrahlen in jedem gewünschten Winkel zur Achse des Ofenrohres verstellt werden, um den Sehleuderweg des Streukegels innerhalb der ihm zugewiesenen Zone zu regeln. Ein Ansatz 29 an der Endfläche des Gehäuses 21, der gegen die Endwand der Kammer 13 stösst, unterstützt die Festlegung des Gehäuses in axialer Richtung.
Das rohrförmige Gehäuse mit seiner Öffnung 23, im Verhältnis zu welcher die Düse einstellbar ist, ist nur ein Beispiel einer Einrichtung, um die Menge des in den Ofen eintretenden zerstäubten Materials durch Benutzung einer in dem Weg des Streukegels anzuordnenden gelochten Platte oder sonstigen Verteilungsvorrichtung zu regeln. Teilchen des aus den Düsen geschleuderten Schlammes, welche gegen die Verteilungsvorrichtung stossen, können nicht in den Ofen eindringen, fliessen aber zusammen und bilden wieder einen Schlamm, der abseits des Ofens durch die Rinne 25 abgeführt wird.
Die Anwendung einer Kammer 13 mit einer Öffnung 11 ermöglicht eine Zerstäubungsvorrichtlmg so nahe als möglich an die Ofenmündung heranzubringen, ohne diese Vorrichtung den Gasen und deren Hitze auszusetzen. Ferner erleichtert sie deren Wartung und Kühlung. Selbstverständlich gibt es aber auch noch andere konstruktive Möglichkeiten, die dieselben Vorteile bieten. So kann man in der Rück- wand des Ofenkopfes mehr oder minder in der Richtung der Ofenrohrmündung eine Öffnung vorsehen und ausserhalb dieser Rückwand eine Vorrichtung anbringen, die den Schlamm durch die Öffnung hindurch in den Ofen schleudert.
Der Schlamm wird den Düsen vorzugsweise mittels einer Einrichtung zugeführt, welche die erforderliche Druckdifferenz erzeugt, die während des ganzen Arbeitsprozesses aufrechterhalten werden muss. Dies kann in einfacher Weise durch eine auf alle Düsen wirkende Einrichtung geschehen, wenn die Abzweigungen für die verschiedenen Düsen an Stellen angeordnet werden, an denen die für die einzelnen Düsen erforderliche Energie besteht. Es kann also z. B. eine Sehlammdruckpumpe verwendet werden, welche den Schlamm durch eine Leitung treibt, in deren Verlauf durch Querschnittsverengungen Abschnitte gebildet werden, in welchen dann die erforderliche Druckdifferenz entsteht, also etwa 1. 5 Atm., so dass z.
B. eine Düse mit einem Abschnitt verbunden wird, in welchem ein Druck von 5 Atm., eine zweite Düse mit einem Abschnitt, in welchem ein Druck von 3. 5 Atm. herrscht usw.
Der Schlamm kann aber auch durch eine Pumpe in einen in entsprechender Höhe oberhalb des Ofens angeordneten offenen Behälter gefördert werden, von welchem er sowohl zu einer der Düsen als auch zu einem andern offenen Behälter fliesst, der in geringerer Höhe oberhalb des Ofens angeordnet ist und von welchem der Schlamm sowohl zu einer zweiten Düse als auch zu einem dritten Behälter fliesst, der wieder in geringerer Höhe oberhalb des Ofens liegt, usf.
Da die vom Gasstrom suspendiert gehaltene Schlammenge vom Trocknungsgrad abhängt, ist sie zur Ofenmündung zu ansteigend grosser, und damit das Material möglichst wenig aus dem Ofen herausgeführt wird, werden die Zonen gegen die Ofenmündung aufeinanderfolgend feuchter gehalten.
Nebst dem Vorteil der verringerten Austragung von Gut aus dem Ofen durch Feuchterhalten der Zonen in der Richtung gegen die Ofenmündung wird auch eine höhere Gasreinigungswirkung erreicht, die ein solches feuchteres Material auf die Gase ausübt.
Bei der Zerstäubung oder feinen Verteilung des Schlammes in einem Ofen können Umstände auftreten, welche es von Zeit zu Zeit nötig machen, mit der Zerstäubung innezuhalten (z. B. wenn eine Düse gereinigt oder repariert werden muss), und eine rasche Umstellung auf die gebräuchliche Art der Zuführung des Schlammes in den Ofen als zusammenhängende Flüssigkeit oder Strom kann durch die Anwendung eines gewöhnlichen Zuführungsrohres erreicht werden, welches durch eine Öffnung 31 (Fig. 1) hindurch eingeführt wird und leicht ein-und ausschaltbar ist, so dass, wenn es nicht im Betriebe ist, es ausserhalb des Streukegels der Zerstäubungsdüsen liegt und sich infolgedessen auf ihm kein Schlamm absetzen kann. Anderseits darf es natürlich auch nicht die Zerstäubung des Schlammes im Innern des
Ofens stören.
An der Ofenmündung ist eine ringförmige Platte 3x (Fig. 4 und 5) angebracht, welche das Ausfliessen von Sehlamm, der in der üblichen Weise in den Ofen eingeführt wird, verhindern soll. Um das Ansetzen von Schlamm an der Platte zu verhindern, sind Scheuerungsmittel vorgesehen, welche die Platte von Ablagerungen säubern. In den Fig. 4 und 5 ist als Beispiel einer solchen Einrichtung ein Organe dargestellt, welches einen gekrümmten Arm 51 trägt, der bei der Rotation des Ofens jede Ablagerung wegschert, so dass die abgescherte Teilchen in den Ofen oder den Ofenkopf oder in beide fallen.
Mitunter werden teilweise getrocknete Schlammteilchen durch die Gase in einer solchen Menge mitgeführt, dass sich an der Vorderwand der Kammer 13 schädliche Ablagerungen bilden. Um diese
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zu beseitigen, sind auch für dieoe Wand Scheuerul1gsorgalle vorgesehen, z. B. ein auf der Welle 57 sitzender und mittels der Kurbel 60 drehbarer Kratzer 55 (Fig. 4). Manchmal kann ein Bestreben auftreten, so viel teilweise getrocknetes Material durch die Gase wegzuführen, dass eine Anhäufung von Material, welches durch die Scheuervorrichtungen 51 und 55 abgelöst wird, und von Material, welches sich unmittelbar aus den Gasen im unteren Teil des Gasraumes 9 des Ofenkopfes ablagert, in hohem Masse diesen Raum versperrt, wenn nicht für die Beseitigung dieses Materials gesorgt wird.
Dieses teilweise getrocknete und steife Material ist schwer zu entfernen, und es ist nicht leicht, hiefür in dem Raum 9 Vorsorge zu treffen.
Die Schwierigkeiten können aber überwunden werden, wenn die Gase in diesem Gasraum oder in der Rauchkammer, in welcher suspendiertes Material abgelagert wird, eine Flüssigkeit eingeführt wird.
Fig. 6 zeigt eine Ausführungsform des Ofenkopfes, der zu einem Behälter für den Schlamm um-
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strömen. Der Schlamm, welcher durch den Zulauf 33 eingeführt wird, wird durch umlaufende Rührer 39 in Bewegung erhalten, welche auf Wellen 40 sitzen, die oberhalb der Flüssigkeit in Durchbrechungen der Ofenwand gelagert sind und von aussen angetrieben werden können.
Wenn Schlamm für den Ofen als Flüssigkeit verwendet wird, welche die Ausscheidungen auffangen soll, so ist klar, dass dieser Schlamm durch das von ihm aufgenommene Material immer mehr konzentriert wird, bevor er in den Ofen kommt. Wenn Wasser oder ein wenig konzentrierter Schlamm benutzt wird und diese Flüssigkeit durch die Zumischung von abgesetztem Material nicht jene Konzentration erreicht, welche den Schlamm zur Einführung in den Ofen geeignet macht, so kann dieser Schlamm der Schlammzubereitungsvorrichtung zugeführt werden, so dass kein Zementmaterial verlorengeht.
Wenn man die Gase im Ofenkopf einer Flüssigkeit aussetzt, wie beschrieben, so wird hiedurch auch eine Kühlung der Gase und eine Verdampfung des Wassergehaltes erreicht, wodurch gleichfalls eine vorteilhafte Erhöhung der Konzentration des dann dem Ofen zuzuführenden Schlammes zustandekommt.
In allen Fällen, wo die aus dem Ofen austretenden Gase durch eine Flüssigkeit, wie z. B. Schlamm, gereinigt oder gekühlt werden, wobei also Material, welches durch die Gase mitgenommen worden ist, aufgefangen wird, kann diese Flüssigkeit durch den Gaskontaktraum strömen und sofort, wenn gewünscht, nutzbar gemacht werden, oder sie kann kontinuierlich aus dem genannten Raum abfliessen und in diesen Raum neuerlich einfliessen gelassen werden, oder es kann ein Teil dieser Flüssigkeit kontinuierlich oder von Zeit zu Zeit abgezogen und verwertet werden, während die hiedurch entstehende Abnahme der Flüssigkeit durch Zuführen neuer Flüssigkeit ersetzt wird. Der Schlamm, welcher durch Materialteile aus den Ofengasen angereichert wird, soll innigst durchgemischt werden, bevor er wieder dem Ofen zugeführt wird.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 6, wobei angenommen ist, dass der Schlamm aus dem Ofenkopf unmittelbar einer Zerstäubungseinrichtungen speisenden Schlammfördervorrichtung zugeführt wird, wird der Schlamm veranlasst, in eine Entleerungsleitung überzufliessen durch eine Anzahl nebeneinander in der Platte 43 angeordneter lotrechter Schlitze, welche Platte eine Wand eines Organes 41 bildet, welches derart einstellbar ist, dass der Abstand zwischen der Platte 43 und einer Schaufel 45 (Fig.
7) geregelt werden kann, welche an einem der Arme 39 des Rührwerkes befestigt ist und welche teilweise getrocknetes Material, welches sich im Schlammbehälter abgesetzt hat und in den Schlitzen festgehalten wird, so dass es nicht in die Ableitung 47 gelangen kann, von dieser Platte 43 wegscheuert und in die Schlammasse zurückführt. Wenn die Verteilung des Schlammes in den Gasen im Ofen eine vollkommene ist, verlassen die Gase den Ofen bei einer verhältnismässig niederen Temperatur und die Temperatur bei der Ausführungsform nach den Fig. 1-3 braucht nicht mehr als etwa 1500 C zu sein.
Es ist klar, dass, wo gemäss der Erfindung Anordnungen getroffen werden, die das Zustandekommen verschiedener Zerstäubungszonen entlang des Ofens anstreben, eine beliebige Anzahl solcher Zonen erhalten werden können, z. B. zwei oder auch eine grössere Anzahl. In den meisten Fällen wird ein gewisses Übergreifen oder Verschmelzen benachbarter Zonen stattfinden.
Die Länge des Ofens, welche mehr oder minder mit dem fein verteilten Schlamm zu erfüllen ist, kann auch innerhalb weiter Grenzen verändert werden. Gewöhnlich wird die Länge nicht weniger als etwa 60-90 cm sein, wie in Fig. 1 gezeigt. Die geschilderte Vorrichtung zeigt konstruktiv getrennte Schleudervorrichtungen zur Einführung des fein verteilten Schlammes in den Ofen ; es ist aber klar, dass eine einzelne Düse od. dgl. Vorrichtung angewendet werden kann, welche zwei oder mehrere in einem bestimmten Verhältnis zueinander stehende Streukegel in die verschiedenen Zonen entweder konzentrisch oder in anderer Weise schleudert, u. zw. können derartige Zerstäubungsvorriehtungen auch mit besonderen Düsen kombiniert werden.
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Chamber 13 is adjustable in an opening 15 (Fig. 2) in the wall 5 in the axial direction. Each nozzle is attached to an adjustable support 17, by adjusting it (for example by means of a screw 19) the nozzle can be set in the axial direction in relation to a housing 21 (in which the screw is mounted secured against axial movement). The mud jets from the nozzles pass through an opening 23 in the end face of the housing 21 to the opening in the end wall of the chamber 13.
In the lower part of the housing 21 (not shown in the drawing) openings can be provided through which sludge that settles in the housing is discharged into an emptying channel 25. The housing 21 is adjustably held in the chamber 13 by three or more clamping screws which are inserted radially in a ring 27 which is fastened to the chamber 13. By means of this device, the housing 21 and thus also the sludge jets can be adjusted at any desired angle to the axis of the furnace pipe in order to regulate the deflection path of the scatter cone within the zone assigned to it. A shoulder 29 on the end face of the housing 21, which abuts against the end wall of the chamber 13, assists in fixing the housing in the axial direction.
The tubular housing with its opening 23, with respect to which the nozzle is adjustable, is just one example of a means of regulating the amount of atomized material entering the furnace using a perforated plate or other distribution device to be placed in the path of the scattering cone . Particles of the sludge ejected from the nozzles, which hit the distribution device, cannot penetrate the furnace, but flow together and form a sludge again, which is discharged through the channel 25 away from the furnace.
The use of a chamber 13 with an opening 11 enables an atomizing device to be brought as close as possible to the furnace mouth without exposing this device to the gases and their heat. It also facilitates their maintenance and cooling. Of course, there are also other design options that offer the same advantages. For example, an opening can be provided in the rear wall of the furnace head more or less in the direction of the furnace tube mouth and a device can be attached outside this rear wall which hurls the sludge through the opening into the furnace.
The sludge is preferably fed to the nozzles by means of a device which generates the required pressure difference which must be maintained during the entire working process. This can be done in a simple manner by a device acting on all nozzles if the branches for the various nozzles are arranged at locations where the energy required for the individual nozzles is available. So it can z. B. a sehlamm pressure pump can be used, which drives the sludge through a line, in the course of which sections are formed by cross-sectional constrictions in which the required pressure difference then arises, so about 1.5 atm., So that z.
B. one nozzle is connected to a section in which a pressure of 5 atm., A second nozzle with a section in which a pressure of 3.5 atm. prevails etc.
The sludge can also be conveyed by a pump into an open container arranged at a corresponding height above the furnace, from which it flows both to one of the nozzles and to another open container, which is arranged at a lower height above the furnace and from which the sludge flows both to a second nozzle and to a third container, which is again at a lower height above the furnace, and so on.
Since the amount of sludge held in suspension by the gas flow depends on the degree of dryness, it increases towards the furnace mouth and so that the material is removed from the furnace as little as possible, the zones against the furnace mouth are successively kept more humid.
In addition to the advantage of reduced discharge of material from the furnace due to the moisture retention of the zones in the direction towards the furnace mouth, a higher gas cleaning effect is achieved which such a moist material exerts on the gases.
During the atomization or fine distribution of the sludge in a furnace, circumstances may arise which make it necessary from time to time to pause the atomization (e.g. if a nozzle needs to be cleaned or repaired) and a rapid changeover to the usual one The manner of feeding the sludge into the furnace as a coherent liquid or stream can be achieved by using an ordinary feed pipe which is inserted through an opening 31 (FIG. 1) and can be easily switched on and off so that if it does not is in operation, it is outside the scattering cone of the atomizing nozzles and as a result no sludge can settle on it. On the other hand, it must of course not be the atomization of the sludge inside the
Disturb oven.
An annular plate 3x (FIGS. 4 and 5) is attached to the mouth of the furnace, which is intended to prevent the outflow of sludge lamb, which is introduced into the furnace in the usual way. In order to prevent the build-up of sludge on the plate, scouring means are provided which clean the plate of deposits. 4 and 5, as an example of such a device, there is shown a member which carries a curved arm 51 which, as the furnace rotates, shears away any deposit so that the sheared particles fall into the furnace or the furnace head or both.
Sometimes partially dried sludge particles are carried along by the gases in such an amount that harmful deposits form on the front wall of the chamber 13. Around
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To remove, scouring orgall are also provided for the wall, e.g. B. a seated on the shaft 57 and rotatable by means of the crank 60 scraper 55 (Fig. 4). Sometimes there may be an effort to remove so much partially dried material through the gases that an accumulation of material which is peeled off by the scrubbing devices 51 and 55 and of material which emerges directly from the gases in the lower part of the gas space 9 of the furnace head deposits, this space will be blocked to a large extent if the removal of this material is not taken care of.
This partially dried and stiff material is difficult to remove and it is not easy to make provision for it in the room 9.
However, the difficulties can be overcome if a liquid is introduced into the gases in this gas space or in the smoke chamber in which the suspended material is deposited.
Fig. 6 shows an embodiment of the furnace head, which is converted into a container for the sludge.
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stream. The sludge, which is introduced through the inlet 33, is kept in motion by rotating stirrers 39, which sit on shafts 40 which are mounted above the liquid in openings in the furnace wall and can be driven from the outside.
If sludge is used for the furnace as a liquid to collect the excretions, it is clear that this sludge is more and more concentrated by the material it has picked up before it comes into the furnace. If water or a little concentrated sludge is used and this liquid does not reach the concentration due to the admixture of settled material which makes the sludge suitable for introduction into the furnace, this sludge can be fed to the sludge preparation device so that no cement material is lost.
If the gases in the furnace head are exposed to a liquid, as described, this also results in a cooling of the gases and an evaporation of the water content, which likewise results in an advantageous increase in the concentration of the sludge then fed to the furnace.
In all cases where the gases exiting the furnace are blocked by a liquid such as e.g. B. sludge, cleaned or cooled, so material that has been entrained by the gases is collected, this liquid can flow through the gas contact space and immediately, if desired, be made usable, or it can flow continuously from the space mentioned and allowed to flow again into this space, or a part of this liquid can be withdrawn continuously or from time to time and used, while the resulting decrease in liquid is replaced by supplying new liquid. The sludge, which is enriched by material parts from the furnace gases, should be mixed thoroughly before it is fed back into the furnace.
In the embodiment according to FIG. 6, where it is assumed that the sludge from the furnace head is fed directly to a sludge conveying device feeding atomizing devices, the sludge is caused to overflow into an emptying line through a number of vertical slots arranged next to one another in the plate 43, which plate has a Wall of an organ 41 forms, which is adjustable in such a way that the distance between the plate 43 and a shovel 45 (Fig.
7) which is attached to one of the arms 39 of the agitator and which partially dried material, which has settled in the sludge container and is held in the slots so that it cannot get into the discharge line 47, from this plate 43 rubs away and returns to the sludge. If the distribution of the sludge in the gases in the furnace is perfect, the gases leave the furnace at a relatively low temperature and the temperature in the embodiment of FIGS. 1-3 need not be more than about 1500.degree.
It will be clear that where arrangements are made according to the invention tending to create different atomization zones along the furnace, any number of such zones can be obtained, e.g. B. two or a larger number. In most cases there will be some overlapping or merging of adjacent zones.
The length of the furnace, which has to be fulfilled more or less with the finely divided sludge, can also be changed within wide limits. Usually the length will be no less than about 60-90 cm as shown in FIG. The device described shows structurally separate centrifugal devices for introducing the finely divided sludge into the furnace; but it is clear that a single nozzle or the like. Device can be used which hurls two or more scattered cones in a certain relationship to one another in the different zones either concentrically or in some other way, u. zw. Such atomizing devices can also be combined with special nozzles.
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