AT128532B - Verfahren und Vorrichtung zum Wärmeaustausch zwischen festen oder flüssigen und gasförmigen Körpern. - Google Patents

Description

   <Desc/Clms Page number 1> 
 



  Verfahren und Vorrichtung zum Wärme austausch zwischen festen oder flüssigen und gasförmigen
Körpern. 



   Es ist bereits vorgeschlagen worden, pulverförmiges oder   schlammförmiges   Brenngut beliebiger Art in einem Schachtofen oder Herdschachtofen vorzubrennen und anschliessend in einem Drehrohrofen zu sintern. Wird beispielsweise ein Herdofen mit einem oder mehreren Tellern verwendet, so wird das Gut von einem Teller zum ändern gefördert und gelangt allmählich ganz oder teilweise vorgebrannt in den Drehrohrofen zwecks Sinterung. Ein derartiges Verfahren ist jedoch unanwendbar und zum mindesten praktisch mit grossen Schwierigkeiten verbunden, wenn es sich um das Brennen von schlammförmigen Massen, wie beispielsweise Zementrohschlamm od. dgl., handelt.

   Ein einfacher Schachtofen kommt hier überhaupt nicht in Betracht, und auch ein sogenannter Herdschachtofen ist nicht geeignet, da das schlammige Gut einfach von einem Teller zum andern laufen würde, ohne genügend durch die Abgase des Drehrohrofens vorbereitet zu werden. 



   Zweck der Erfindung ist es, hier Wandel zu schaffen und die Kombination eines Drehrohrofens mit einem Schachtofen oder ähnlichem Industrieofen, wie   Herdsehaehtofen,   Tellerschachtofen usw., auch für Gut anwenden zu können, welches in nassem Zustande aufbereitet werden muss. 



   Die Erfindung löst diese Aufgabe des Vorbrennens oder der Vorbehandlung schlammförmiger Massen in einem Schachtofen, Tellerschachtofen oder andern Industrieöfen mit Ausnutzung der Drehrohrofenabgase dadurch, dass Heizgase durch ein in Bewegung befindliches und in einem Schacht oder schachtartigen Behälter angeordnetes System aus Ketten od. dgl. hindurchgeleitet werden, auf welches das zu behandelnde Gut aufgebracht wird. Diese Ketten können ihrer ganzen Länge nach frei im Ofen oder im kastenartigen Behälter herunterhängen und auch untereinander wieder durch kleine Querketten oder Riegel in Verbindung stehen. Die obere Trageinrichtung für diese Kettenreihe ist an einer durch den schachtofenartigen Behälter hindurchgehenden Welle befestigt, die in beliebiger Weise angetrieben werden kann.

   Der dem Ofen aufgegebene Schlamm wird sich an diesen Ketten niederschlagen, durch die Wärme der Drehrohrofenabgase getrocknet und vorbehandelt und durch die Bewegung und das Gegeneinanderschlagen der Ketten in kleinen Stücken abfallen, um dem Drehrohrofen zugeführt zu werden. 



   Besonders vorteilhaft kann das Verfahren so ausgeführt werden, dass das in dem schachtofenartigen Behälter getrocknete Gut gegebenenfalls nach vorheriger Vermahlung in an sich bekannter Weise in Drehtrommel zu kleinen Granalien oder Kugeln verformt wird, die dann auf einer Transportvorrichtung, Kettenrost, Wanderrost, Treppenrost usw. vorgebrannt und in einem Drehrohrofen gesintert werden. 



   Als sehr zweckmässig hat es sich ferner erwiesen, wenn bei der Verwendung eines derartigen Industrie ofens zum Vorbrennen schlammförmigen Gutes der Schlamm selbst nicht ohne weiteres in den Ofen einläuft, sondern mittels entsprechender Düsen eingespritzt wird. Ein derartiges Einspritzen des Gutes hat den wesentlichen Vorteil, dass das Gut selbst in fein zerstäubtem Zustande besonders gut von den kettenartigen Einbauten aufgenommen und getrocknet bzw. ganz oder teilweise vorgebrannt wird. 



    Statt eines Schachtofens, Tellerschachtofens kann auch jeder andere beliebige Behälter gewählt werden, auch können die Ketten unmittelbar in einem Abgaskanal angeordnet sein.   

 <Desc/Clms Page number 2> 

 



   Die Erfahrung hat nun gelehrt, dass die Loslösung des getrockneten Schlammes von den kettenartigen Einbauten noch wesentlich beschleunigt werden kann und dass der Austausch der Wärme besser vor sich geht, wenn die Ketten während der Drehung in ihrer Lage zueinander ständig verändert werden, so dass sie also gewissermassen eine doppelte Bewegung ausführen. Haben sich also beispielsweise zwischen zwei Kettenbahnen getrocknete Schlammassen festgesetzt, so wird die Loslösung dieser Massen erheblich erleichtert, wenn diese Kettenbahnen neben der Umdrehung noch in ihrer Lage zueinander dauernd verschoben werden. Damit ist eine bedeutende Leistungssteigerung verbunden.

   Praktisch kann diese Zusatzbewegung der kettenartigen Einbauten in verschiedener Weise durchgeführt werden, u. zw. beispielsweise dadurch, dass das Tragkreuz oder die Tragarme, an denen die kettenartigen Einbauten aufgehängt sind, schräg zur lotrechten Achse des kastenartigen Behälters gestellt und mittels Kegelräder oder auch auf andere Weise angetrieben wird. Der Antrieb selbst kann senkrecht zum Tragkreuz stehen. Die kettenartigen Einbauten werden ihre Lage zueinander durch eine derartige Anordnung ständig wechseln. Die Einbauten, die zuerst am oberen Ende des Tragtellers oder. Tragkreuzes hängen, werden sich bei der Drehung um 1800 beispielsweise an der tiefsten Stelle befinden, somit also ihre Lage untereinander wechseln und die getrockneten Schlammassen gegenseitig leichter abstossen. 



   Zur weiteren Erhöhung der Leistung können auch mehrere aus diesen Ketten oder Einbauten bestehende Bahnen an entsprechenden Tragvorrichtungen aufgehängt und in Umdrehung versetzt werden. 



  Die einzelnen, zu konzentrischen Bahnen vereinigten kettenartigen Einbauten können dabei an mehreren Trageinrichtungen befestigt werden, die sich in der gleichen Drehrichtung bewegen oder von denen auch einzelne Bahnen wieder in entgegengesetzter Richtung zueinander umlaufen. Der gleiche Effekt würde auch erreicht werden, wenn zwischen den einzelnen umlaufenden Bahnen feststehende Bahnen angeordnet sind. Auf diese Weise wird eine Leistungssteigerung erreicht, da durch die Verschiedenartigkeit der Bewegung der einzelnen Bahnen ein vermehrtes Loslösen des getrockneten Gutes von den Einbauten erreicht wird. 



   Um auch ein Loslösen des Gutes von dem kastenartigen Behälter, in welchem die kettenartigen Einbauten angeordnet sind, zu veranlassen, kann es unter Umständen auch zweckmässig sein, den Behälter selbst ebenfalls in Umdrehung zu versetzen. 



   Eine Leistungssteigerung der Einrichtung kann auch dadurch herbeigeführt werden, dass die einzelnen Bahnen wohl in gleichem Drehsinne, jedoch mit verschiedener Geschwindigkeit angetrieben werden. 



   Der Gedanke, in Bewegung versetzte Kettenbahnen oder Geflechte verschiedenster Art zum Auffangen und Trocknen von beliebigem Gut zu verwenden, kann auch noch anders gestaltet und ausgebildet werden. Den gleichen Erfolg, wie ihn in Umdrehung versetzte Ketten oder Kettenbahnen zum Austausch von Wärme erreichen, kann beispielsweise dadurch herbeigeführt werden, dass diese Ketten oder Kettenbahnen an Trageinrichtungen befestigt sind, die in eine schwingende oder wippende Bewegung versetzt werden. Diese Bewegung der Ketten oder Kettenbahnen kann beispielsweise dadurch erreicht werden, dass die Trageinrichtung für dieselbe waagebalkenartig ausgebildet ist. Die Trageinrichtung ist in diesem Falle in der Mitte gelagert, wobei die Kettenbahnen zu beiden Seiten des Trägers befestigt sind.

   Desgleichen können die einzelnen Trageinrichtungen für die Ketten oder Kettenbahnen auch radial angeordnet und um einen gemeinsamen Punkt drehbar gelagert sein. Der Antrieb dieser Trageinrichtungen kann durch Exzenter oder auf ähnliche Weise erfolgen. Zur Vergrösserung der   Trockenfläche   der Kettenbahnen können die einzelnen Arme der Trageinrichtungen auch kreisartig ausgebildet sein. Auch kann die ganze Trageinrichtung mit den Vorrichtungen zum Auffangen des Schlammes schrittweise bewegt und gedreht werden, um überall ein gleichmässiges Aufspritzen des Schlammes zu gewährleisten. Die Trageinrichtung könnte beispielsweise auch in eine schwingende Bewegung versetzt werden, wofür sich z. B. ein Exzenterantrieb oder eine   ähnliche   Vorrichtung eignen würde.

   In gleicher Weise können die Trageinrichtungen mit den Kettenbahnen auch in kreisende, pendelnde Bewegungen versetzt werden. 



   Statt der bisher angegebenen Mittel zur Herbeiführung eines Wärmeaustausches zwischen festen und flüssigen oder gasförmigen Körpern können auch in den Abgaskanal oder in den schachtofenartigen Behälter ein oder mehrere horizontal oder geneigt liegende rotierende Körper eingebaut werden, in welche zum Auffangen des   sschlammförmigen   oder flüssigen Gutes einzelne Ketten, Kettenbündel oder Kettenbahnen lose eingehängt werden. Die rotierenden Körper können als Trommeln oder   zweckmässig   auch als Siebtrommeln ausgebildet sein, wobei die heissen Gase, die Abgase od. dgl. zweckmässig quer durch die Trommel hindurchgeleitet werden. Es ist aber auch sehr wohl eine axiale Durchführung möglich. 



  Die in den rotierenden Körpern aufgehängten Ketten können dabei an den einzelnen, die Stirnwände verbindenden Stäben befestigt sein, sie können aber auch von einer Stirnwand zur andern verlaufen, u. zw. in verschiedenen Richtungen, um eine   möglichst   innige Berührung der Ketten untereinander herbeizuführen. In gleicher Weise ist es möglich, die Ketten oder Geflechte innerhalb dieser rotierenden Körper in Form einer Schraubenlinie anzuordnen, die für den Transport des Schlammes vorteilhaft sein kann. 



  Dabei können die Trommeln selbst lotrecht untereinander oder auch nebeneinander angeordnet sein. 



   Diese geneigt oder waagrecht liegenden Trommeln können aber auch lotrecht aufgehängt werden. 



  Sie werden dann mit einer Mittelachse versehen, von der Einbauten, wie Ketten   od.   dgl., strahlenförmig 

 <Desc/Clms Page number 3> 

 nach der   Trommelwandung   verlaufen. Diese Einbauten dienen zum Auffangen des Gutes. Die Trommel kann dabei unmittelbar am Abgaskanal angebaut sein und wird von den Gasen zweckmässig in der Längsrichtung   durchströmt.   Zur Erhöhung der Beweglichkeit der Ketteneinbauten kann die durch die Trommel laufende Achse aus einem oder mehreren vorteilhaft ineinanderliegenden Teilen bestehen, wobei alle Achsen gemeinsam auf und nieder bewegt oder gedreht werden. Die Bewegung der Achse ist aber auch so denkbar, dass beispielsweise mit Hilfe eines kleinen Exzenterantriebes jede Achse für sich bewegt wird. 



  Diese Bewegung kann auch in der lotrechten Ebene ausgeführt werden, u. zw. von einer oder mehreren Achsen und auch von der Trommel. 



   Auf den Zeichnungen sind mehrere beispielsweise Ausführungsformen der Erfindung dargestellt. 



   Fig. 1 stellt einen Schnitt durch den Behälter, in welchem die Einbauten zur Aufnahme des Schlammes aufgehängt sind, dar. Fig. 2 stellt eine abgeänderte Ausführungsform gemäss Fig. 1 dar, bei welcher die Trageinrichtung für die Einbauten oder Ketten nebst Antrieb geneigt zur Lotrechten angeordnet ist. Die Fig. 3 und 4 zeigen eine abgeänderte Ausführungsform des Antriebes, bei welcher die Tragarme oder das Tragkreuz waagebalkenartig aufgehängt sind. Gemäss Fig. 5 sind zur Aufnahme der kettenartigen Einbauten Trommeln angeordnet, die innerhalb des Abgaskanales liegen, während gemäss Fig. 6 die Trommel lotrecht hängt und mit einer Tragachse in Verbindung steht, von der die kettenartigen Einbauten strahlenartig nach der Innenwandung der Trommel verlaufen. 



   Der Behälter a ist entweder feststehend oder auch drehbar beispielsweise innerhalb eines Abgaskanales gelagert. Wenn er in Umdrehung versetzt wird, so ist für diesen Zweck eine Schnecke b vorgesehen, in die ein Schneckenrad c eingreift. Im oberen Teil des Behälters selbst sind Düsen d angeordnet, durch welche der zu trocknende oder zu entwässernde Schlamm eingespritzt wird. Im Inneren dieses Behälters sind ein oder mehrere Tragbalken t angeordnet, an denen die einzelnen Einbauten oder Ketten befestigt sind. Wie Fig. 2 zeigt, kann dieser Tragbalken t auch zur Lotrechten geneigt angeordnet sein, an welchem ebenfalls die einzelnen Einbauten oder Ketten g hängen. Diese einzelnen Kettenbahnen g können durch Riegel oder Querketten miteinander verbunden werden.

   Zur Erhöhung der Leistung können zwischen den an dem   Balken t aufgehängten   rotierenden Ketten noch feststehende Ketten oder Einbauten t angeordnet sein, welche an den beiden Querbalken k befestigt sind. Die beiden Tragbalken k sind durch eine beliebige Stützkonstruktion gegeneinander versteift. 



   Gemäss Fig. 3 sind eine oder mehrere waagebalkenartig ausgebildete Trageinrichtungen o angeordnet, die um einen Punkt p schwingen. Das freie Ende q dieses Trägers o kann durch einen Exzenterantrieb oder auf ähnliche Weise bewegt werden. Derartige waagebalkenartige Trageinrichtungen können in beliebiger Anzahl nebeneinander angeordnet sein. Bei der Ausführungsform   gemäss Fig.   4 sind die Träger o nicht waagebalkenartig ausgebildet, sondern an ihrem jeweiligen Ende drehbar gelagert. Auch hier können mehrere derartige Träger o nebeneinanderliegen und es können die Auflagepunkte p zweckmässig jedesmal gegeneinander versetzt sein, um eine gewisse Bewegung innerhalb zweier benachbarter Kettenbahnen zu ermöglichen. Die einzelnen Kettenbahnen können auch bündelweise vereinigt sein. 



   Statt die waagebalkenartigen Trageinrichtungen in der Mitte oder einseitig zu lagern, können auch mehrere   zweckmässig   radial gestellte Tragarme zur Anwendung kommen, die um einen gemeinsamen Punkt in eine schwingende oder wippende Bewegung versetzt werden. Um die   Aufnahmefläche   der Vor-   riehtung     fiir   den eingespritzten oder einfliessenden Schlamm zu vergrössern, können die einzelnen Kettenbahnen oder Geflechte auch an kreisförmig ausgebildeten Tragarmen befestigt sein. Diese Tragarme   m   erden dann   zw     eekmässig   in eine kreisende und pendelnde Bewegung versetzt bzw. hin und her gedreht oder geschwenkt. 



   Gemäss Fig. 5 werden ein oder mehrere rotierende Körper r untereinander drehbar gelagert. Diese rotierenden Körper können als Trommeln oder auch als Siebtrommel ausgebildet sein. In letzterem Falle besteht die Siebtrommel aus zwei Stirnwänden s, welche durch Stangen oder ähnliche Einriehtungen t miteinander verbunden sind. In diesen Siebtrommel sind Ketten,. Geflechte oder   ähnliche   Einbauten angeordnet. Der auf die Trommel aufgespritzte oder auffliessende Schlamm wird bei der Drehung von den Ketten aufgenommen und allmählich auf die darunterliegenden Trommeln geleitet, von wo aus dieser nun zum Teil stark eingedickte Schlamm über eine Schurre n in den Drehrohrofen m einfällt, wo er gebrannt wird. 



   Diese Trommeln sind bei einer weiteren Ausführungsform nach Fig. 6 lotrecht angeordnet. Im Inneren dieser Trommel ist eine Achse   u   gelagert, die gemäss der Erfindung aus einem oder mehreren Teilen besteht. Die einzelnen Teile können   zweckmässig   ineinandergelagert sein. Auf der Zeichnung ist die innere Achse mit v bezeichnet. Diese Achsen können beliebig gedreht oder bewegt werden. Desgleichen würde auch die Trommel selbst an der Achsenbewegung teilnehmen. Von diesen Achsen u und v gehen Einbauten, also beispielsweise Ketten od. dgl., strahlenförmig nach der Trommelwandung. Die Bewegung der gesamten Einrichtung kann auch so erfolgen, dass die Trommeln durch die Achsen   u   und v angehoben, gedreht und auf entsprechende, im Abgaskanal angeordnete Ansätze auffallen.

   Auf diese Weise können   verschiedene Bewegungen mit der Trommel vereinigt werden und es wäre damit eine erhebliche Leistungsteigerung verbunden. Die Trommel würde so eine schrittweise Drehung ausführen.  

Claims (1)

1. PATENT-ANSPRÜCHE : 1. Verfahren zum Wärmeaustausch zwischen festen oder flüssigen und gasförmigen Körpern, dadurch gekennzeichnet, dass Heizgase od. dgl. durch ein in Bewegung befindliches und in einem Schacht oder schachtartigen Behälter angeordnetes System von Ketten od. dgl. hindurchgeleitet werden, auf welches das zu behandelnde Gut aufgebracht wird.

   2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, bei welchem Einbauten aus Ketten, Geflechten od. dgl. in einem dem eigentlichen Brennofen vorgeschalteten Ofen angeordnet sind, gekennzeichnet durch die Anordnung von Düsen, durch die das schlammförmige Gut in den vorgeschalteten Ofen eingespritzt wird.

   3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die im vorgeschalteten Ofen herunterhängenden Ketten oder Einbauten durch quer verlaufende Ketten oder Riegel miteinander verbunden sind.

   4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine geneigt zur Lotrechten angeordnete Tragvorrichtung für die Einbauten zur Aufnahme des Rohschlammes angeordnet ist.

   5. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere aus Einbauten, wie Ketten od. dgl. gebildete Bahnen an entsprechenden Trageinrichtungen aufgehängt sind und in Umdrehung versetzt werden.

   6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die einzelnen Einbauten in entgegengesetzter Richtung umlaufen.

   7. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den einzelnen umlaufenden Einbauten feststehende Einbauten angeordnet sind.

   8. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die konzentrisch zueinanderliegenden Einbauten mit verschiedener Geschwindigkeit angetrieben werden.

   9. Vorrichtung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch einen die Einbauten umschliessenden und in Umdrehung versetzten Behälter.

   10. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die zur Aufnahme des schlammförmigen Gutes dienenden Geflechte, Ketten, Kettenbahnen od. dgl. an Trageinrichtungen befestigt sind, die in eine schwingende oder wippende Bewegung versetzt werden.

   11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Trageinrichtung waagebalkenartig ausgebildet ist und mit den beiderseits aufgehängten Kettenbahnen bewegt wird.

   12. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die einzelnen Tragarme der Tragvorrichtung an sich drehbar gelagert sind und in der lotrechten oder in der waagrechten Richtung bewegt werden.

   13. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Trageinrichtung aus mehreren EMI4.1 versetzt werden.

   14. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Trageinriehtung neben der schwingenden Bewegung gleichzeitig auch in eine schrittweise drehende Bewegung versetzt wird.

   15. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Trageinrichtung zur Vergrösserung der Trockenfläche der Kettenbahnen kreisförmig ausgebildet ist.

   16. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Trageinrichtung der eine schwingende oder eine wippende Bewegung erteilt wird, in der waagrechten Ebene hin und her geschwenkt wird.

   17. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen oder mehrere in einen Abgaskanal, Behälter od. dgl. eingebaute horizontal oder lotrecht angeordnete Körper, in welche zum Auffangen des flüssigen der festen Gutes, Ketten, Geflechte od. dgl. lose eingehängt sind.

   18. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die rotierenden Körper als Trommeln, Siebtrommel od. dgl. ausgebildet sind, durch die die heissen Gase radial oder axial hindurchgeleitet werden.

   19. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Ketten, Geflechte od. dgl. zum Auffangen des Gutes an den beiden Stirnwänden der Trommel oder Siebtrommel befestigt sind.

   20. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Ketten, Geflechte od. dgl. zu einzelnen Bündeln vereinigt sind.

   21. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Ketten, Geflechte od. dgl. in verschiedenen Richtungen innerhalb der Trommel verlaufen und sich zwecks gegenseitiger Berührung kreuzen.

   22. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die einzelnen Ketten, Geflechte od. dgl. im wesentlichen parallel zu den beiden Stirnwänden der Trommel oder Siebtrommel verlaufen.

   23. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Ketten, Geflechte od. dgl. schraubenförmig verlaufen. <Desc/Clms Page number 5>

   24. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die einzelnen Trommeln, Sieb- trommeln od. dgl. lotrecht untereinander angeordnet sind.

   25. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Trommeln in eine wippende auf und nieder gehende Bewegung versetzt werden.

   26. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass von der Mittelachse einer feststehenden oder bewegten zweckmässig lotrecht angeordneten Trommel Einbauten, wie Ketten od. dgl., zur Aufnahme des Gutes strahlenartig zur Innenwandung der Trommel verlaufen.

   27. Vorrichtung nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, dass die Trommel lotrecht auf und nieder bewegt und gleichzeitig schrittweise gedreht wird.

   28. Vorrichtung nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, dass die Achse aus einem oder mehreren zweckmässig ineinanderliegenden Teilen besteht.

   29. Vorrichtung nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, dass entweder die Achse oder die Trommel oder beide lotrecht auf und nieder bewegt werden. EMI5.1