AT397861B - Drehofen, insbesondere zur pyrolyse von abfallprodukten - Google Patents

Description

AT 397 361 B

Die Erfindung bezieht sich auf einen Drehofen, insbesondere zur Pyrolyse von Abfallprodukten, mit einer beheizbaren, über Laufringe dreh- und antreibbar auf Lagerrollen eines Ofengestells gelagerten Ofentrommel, an die eingangseitig eine Beschickungseinrichtung und ausgangseitig eine Austragseinrichtung anschließen, welche Beschickungseinrichtung ein stirnseitig über einen Deckelbund an der Ofentrom-5 mel angesetztes Beschickungsrohr und welche Austragseinrichtung eine über einen Anschlußbund an der Ofentrommel angesetzte Austragskammer aufweisen, wobei zwischen Ofentrommel und Deckelbund bzw. Anschlußbund Umfangsdichtungen mit jeweils zwei zwischen sich wenigstens einen Dichtring aufnehmenden Flanschringen vorgesehen sind, von denen einer stirnseitige Dichtnuten zur axial einstellbaren Aufnahme der Dichtringe aufweist und der andere sich unter Verwendung von Dichtungsbälgen od. dgl. federnd an io den Deckel- bzw. Anschiußbunden abstützt.

Drehofen zur Durchführung verschiedener Verbrennungs- oder Vergasungsverfahren gibt es in vielfältigen Ausführungen mit innerer und/oder äußerer Beheizung der Ofentrommel, mit einer Heizmediumführung parallel oder quer zur Trommelachse usw., wobei die Ofentrommel einen einfachen oder einen doppelten Mantel aufweisen kann. Zur Drehlagerung der Trommel sind am Ofengestell abgestützte Lagerrollen 75 vorgesehen, auf denen die Ofentrommel aufliegt und, entweder über diese Lagerrollen oder über eigene Antriebsräder angetrieben, um ihre Achse rotierend abrollt. Mit den Lagerrollen wirken dabei eigene Laufringe der Ofentrommel zusammen, die im Vergleich zur Wandstärke des Trommelmantels massiv ausgebildet sind und die Trommel im Abstützbereich versteifen. Da die Arbeitstemperaturen der Drehöfen meist recht hoch sind und daher die Ofentrommel beträchtlichen Wärmedehnungen unterworfen ist, 20 müssen die Laufringe auch wärmebedingte Verformungen aufnehmen können und für eine entsprechende, den Rundlauf gewährleistende Formstabilität sorgen. Die hohen Arbeitstemperaturen und die damit zusammenhängenden Dehnungserscheinungen führen außerdem zu Schwierigkeiten bei der Abdichtung der drehenden Ofentrommel gegenüber den ruhenden Anschlußeinrichtungen, wie Beschickungs- und Austragseinrichtung. 25 Die beispielsweise aus der US-PS 3 098 458 bekannten Umfangsdichtungen, die zwei dem stehenden Teil zugeordnete, zwischen sich einen am drehenden Teil anliegenden Dichtring festklemmende Flanschringe aufweisen, sind für eine ordnungsgemäße Abdichtung, insbesondere für Drehöfen von Pyrolyseanlagen mit höchsten Dichtheitsansprüchen vollkommen unzureichend, da radiale Dehnungsbewegungen zwangsweise zu einer Beeinträchtigung der Dichtwirkung führen müssen. Um diese Verhältnisse zu verbessern, 30 wurde gemäß der EP-A2-0 357 939, der DE-A1-3 744 602, der EP-A1-035 652 oder der DE-A1-2 846 387 auch schon vorgeschlagen, zwischen Ofentrommel und Deckel- bzw. Anschlußbund der Beschickungs- oder Austragseinrichtungen Umfangsdichtungen vorzusehen, die jeweils aus einem zwischen zwei Flanschringen eingelegten Dichtring bestehen, wobei ein Flanschring stirnseitige Dichtnuten zur axial einstellbaren Aufnahme der Dichtringe aufweist und der andere unter Verwendung von Bälgen federnd abgestützt ist. Die hier 35 der Trommel zugeordneten, allein für die Dichtung vorgesehenen Flanschringe sind aber bei höheren Temperaturen starken Verformungen, die sich in Umfangswellungen auswirken, unterworfen, so daß durch diese Verformungen, denen die Dichtringe und die den Deckel- bzw. Anschlußbunden eigenen feststehenden Flanschringe nicht nachfolgen können, die Dichtheit keinesfalls zu gewährleisten ist. Allein der axiale Bewegungsausgleich für die Wärmedehnungen genügt hier nicht, um bei einer Relativverdrehung der 40 zusammenwirkenden Flanschringe das satte, gleichmäßig sich über den Umfang erstreckende Aneinanderliegen von Dichtringen und Dichtflächen zu ermöglichen, wozu noch kommt, daß bei den bekannten Dichtringen eine verschleißabhängige Nachstellung nicht im erforderlichen Maße möglich ist.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, diese Mängel zu beseitigen und einen Drehofen der eingangs geschilderten Art zu schaffen, der sich bei verhältnismäßig geringem Bau- und Konstruktionsauf-45 wand durch seine, auch extremen Temperaturbelastungen standhaltenden hochwirksamen Umfangsdichtungen und seine rationelle, einen einwandfreien Betrieb gewährleistende Handhabung auszeichnet.

Die Erfindung löst diese Aufgabe dadurch, daß die in den Trommelendbereichen angeordneten Laufringe jene Flanschringe für die Umfangsdichtungen bilden, welche in stirnseitigen Dichtnuten die Dichtringe aufnehmen und weiters dadurch, daß die Dichtringe in den Dichtnuten jeweils auf Stellringen 50 sitzen, wobei letztere über Stellspindeln, die in den Laufringen parallel zur Ofenachse angeordnet sind, und mittels eines zugehörigen Stelltriebes einstellbar sind. Werden die Laufringe der Ofentrommel, bei Vorhandensein von drei oder mehr Laufringen, zumindest die beiden endseitigen, gleichzeitig auch als Flanschringe verwendet, ist sichergestellt, daß die wegen des erforderlichen Rundlaufes der Ofentrommel entsprechend stabil ausgebildeten Laufringe die für die gewünschte Dichtheit erforderliche Formstabilität auch 55 unter den auftretenden Temperaturen gewährleisten und es zu keiner temperaturbedingten Umfangswellung solcher Flanschringe kommt. Die axialen Wärmedehnungen sind problemlos durch die mit den Laufringen zusammenwirkenden anderen Flanschringe auszugleichen, die federnd an geeigneten Deckel- bzw. Anschlußbunden der an der Trommel anschließenden Beschickungseinrichtung bzw. Austragseinrichtung 2

AT 397 861 B abgestützt sind. Da die in den Laufringen eingesetzten Dichtringe auch bei hoher Temperaturbelastung eben bleiben und nur parallel zu sich in Trommelachsrichtung temperaturbedingt wandern, läßt sich die über den Umfang gleichmäßig dichte Anlage zwischen Dichtring und Dichtfläche des zugehörigen Flanschringes garantieren, was die angestrebte Dichtwirkung mit sich bringt. Außerdem können die auf den verstellbaren Stellringen sitzenden Dichtringe entlang ihres Umfanges zum Verschleißausgleich exakt nachgestellt werden, wodurch die Dichtfunktion auch bei längerer Betriebsdauer gewährleistet ist. Dabei wird durch das gleichzeitige Verwenden der Laufringe nicht nur zur Trommelabstützung, sondern auch als Flanschring zur Trommelabdichtung der Bauaufwand reduziert sowie die Zugänglichkeit zur Umfangsdichtung und damit die von der Wartungsfähigkeit und Austauschmöglichkeit der Umfangsdichtungen abhängige Handhabung des Ofens erleichtert.

Um ein entsprechend gleichmäßiges Verstellen der Dichtringe zu ermöglichen, sind mehrere um den Umfang verteilte Stellspindeln vorgesehen, wobei der Stelltrieb zum Antrieb der Stellspindeln unterschiedlich ausgebildet sein kann. Eine besonders einfache Konstruktion ergibt sich hier, wenn der Stelltrieb aus einem ofengesteilfesten Hubzyiinder od. dgl. mit einem Mitnehmer besteht, der in Hubstellung in ein mit einer der Stellspindeln antriebsverbundenes Mitnehmerrad eingreift. Trägt jede Spindel ein solches Mitnehmerrad, vorzugsweise ein einfaches Kettenrad, braucht zu deren Verstellung nur ein Mitnehmer, etwa ein Mitnehmerfinger in eine Position gebracht zu werden, in der die Kettenräder bei Trommeldrehung mit dem Mitnehmerfinger kämmen. Durch die Trommeldrehung erfolgt gleichzeitig ein Relativverdrehen der Mitnehmerräder auf Grund des Mitnehmereingriffs und die gewünschte Verstellbewegung ist durchgeführt. Es genügt ein gemeinsamer Mitnehmerfinger für alle Mitnehmerräder und durch bloßes Heben und Senken oder Zu- und Wegschwenken des Mitnehmerfingers wird ein Verstellen oder Nichtverstellen veranlaßt. Der den Mitnehmer betätigende Hubzylinder bzw. der Stellantrieb läßt sich einfach durch einen Taster od. dgl. ansteuern, der den Überstand des Dichtringes über die Laufringstirnfläche erfaßt, und es wird automatisch für ein erforderliches Nachstellen der Dichtringe im Ausmaß des Dichtringverschleißes gesorgt. Ein solches vollautomatisches Nachstellen der Dichtringe gewährleistet über lange Betriebszeiten die volle Dichtwirkung der Umfangsdichtung.

Sind pro Umfangsdichtung zwei oder mehr koaxiale Dichtringe in den Laufringen vorgesehen, wobei selbstverständlich jeder Dichtring in einer eigenen Dichtnut und auf einem eigenen Stellring sitzt, weisen erfindungsgemäß die paarweise einander zugeordneten Stellspindeln der Stellringe gegensinnige Gewindeabschnitte auf und sind über Stirnradpaare miteinander verbunden, wodurch über ein gemeinsames Mitnehmerrad pro Spindelpaar wieder mit einem Stelltrieb bzw. Mitnehmer die gemeinsame und gleiche Einstellung beider Dichtringe möglich ist. Abgesehen davon kann selbstverständlich auch bei der Anordnung von mehreren Dichtringen für eine Sperrgaszufuhr in den Zwischenraum zwischen den einzelnen Dichtringen gesorgt sein.

Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung sind die Ofentrommel und die Beschickungseinrichtung bzw. die Austragseinrichtung axial aneinanderdruckbar, wobei sich die Beschickungs- und die Austragseinrichtung über deckel- und anschlußbundfest gelagerte Stützrollen an den Laufringen, und zwar im Bereich außerhalb der Dichtringe abstützen. Das Aneinanderdrücken sorgt beim Ofenbetrieb für eine gleichmäßige Pressung in den Umfangsdichtungen und die vorgesehenen Stützrollen gewährleisten die Einhaltung des erforderlichen Dichtspaltes, um bei einer zu großen Druckbelastung nicht die Dichtringe zu quetschen und zu beschädigen.

Lagert die Ofentrommel auf den Lagerrollen axialbeweglich, wobei einerseits das Beschickungsrohr auf einem Längsschiitten sitzt, welcher entlang einer zur Ofentrommel hin geneigten Bahn axial verschiebbar und/oder an einem Hubzylinder angelenkt ist und wobei anderseits die Austragskammer über einen Stützschlitten und einen Stelltrieb, ebenfalls axial verschiebbar, an einem Haltebock des Ofengestells abgestützt ist, kommt es auf einfache Weise zum gewünschten Aneinanderdrücken, da durch die Schwerkraft das längsbewegliche Beschickungsrohr gegen die Ofentrommel drückt und die ebenfalls axial bewegliche Ofentrommel sich ihrerseits an der Austragskammer abstützt. Zur Beeinflussung dieser Druckbelastung gibt es für den Längsschlitten einen Hubzylinder, so daß der axiale Druck verstarnt oder auch reduziert werden kann. Der Hubzylinder eignet sich selbstverständlich auch zum Zurückziehen des Längsschiittens, um die Ofentrommel zu öffnen und die Umfangssdichtung eingangseitig freizumachen. Durch eine Verstellung des Stützschlittens läßt sich zudem nicht nur die Trommellage zwischen Beschik-kungseinrichtung und Austragseinrichtung justieren, sondern auch die Austragskammer von der Ofentrommel abnehmen und austragseitig die Umfangsdichtung frei zugänglich machen. Die Ofentrommel ist beiderends offen und sowohl die Umfangsdichtungen als auch die Trommel sind für die verschiedenen Wartungsarbeiten bequem zugänglich.

In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand in einem Ausführungsbeispiel rein schematisch dargestellt, und zwar zeigen Fig. 1 einen erfindungsgemäßen Drehofen in teilgeschnittener Seitenansicht und Fig. 3

AT 397 861 B 2 die austragseitige Umfangsdichtung dieses Drehofens im Axialschnitt größeren Maßstabes.

Ein Drehofen 1 zur Pyrolyse von Abfallprodukten besteht aus einer in nicht weiter dargestellter Weise beheizbaren Ofentrommel 2, einer eingangseitigen Beschickungseinrichtung 3 und einer ausgangseitigen Austragseinrichtung 4. Die entsprechend wärmeisolierte Ofentrommel 2 weist zumindest in den beiden Trommelendbereichen 2a, 2b massive Laufringe 5 zur Abstützung an einem Ofengestell 6 auf, an dem sie über an den Laufringen 5 abrollende Lagerrollen 7 drehbar und über einen ebenfalls nicht weiter dargestellten Drehantrieb antreibbar gelagert ist.

Die Beschickungseinrichtung 3 dient zum Einbringen der im Drehofen 1 zu behandelnden Produkte und setzt sich aus einem Füllschacht 3a und einem Beschickungsrohr 3b zusammen, wobei das Beschickungsrohr 3b mittels eines Deckelbundes 8 stirnseitig an der Ofentrommel 2 angesetzt ist. Die Austragseinrichtung 4 zum Ausbringen der behandelten Produkte aus der Ofentrommel 2 umfaßt eine in einen Austragsschacht 4a auslaufende Austragskammer 4b, die über einen Anschlußbund 9 endseitig an der Ofentrommel 2 angesetzt ist, wobei der Anschlußbund 9 einen die Ofentrommei 2 verlängernden Endteil 2c mit schraubenlinig an der Innenwandung verlaufenden Leitschaufeln 2d umschließt. Je nach Drehrichtung der schrägen Ofentrommel 2 wird auf Grund dieser Leitschaufeln 2d das im Ofen behandelte Material in die Austragskammer 4b weitergefördert oder bei dem Schaufelverlauf entgegengesetzter Drehung gewissermaßen in die Trommel zurückgefördert, was die Verweilzeit der Produkte im Ofen zu verlängern hilft.

Zur Abdichtung zwischen der sich drehenden Ofentrommel 2 und den stillstehenden Beschickungs-bzw. Austragseinrichtungen 3, 4 gibt es Umfangsdichtungen 10, 11, die im wesentlichen gleich aufgebaut sind und daher nur an Hand der vergrößert dargestellten austragseitigen Umfangsdichtung 11 gemäß Fig. 2 näher beschrieben werden: Der im Trommelendbereich 2b der Ofentrommel 2 vorgesehene Laufring 5 bildet selbst einen von zwei Flanschringen der Umfangsdichtung 11, wobei der zugehörende andere Flanschring 12 federnd am Anschlußbund 9 der Austragskammer 4b abgestützt ist. Dazu sind im Anschlußbund 9 axial beweglich eingesetzte Halterungsbolzen 13 vorgesehen, die einerseits in Halterungsöffnungen 12a des Flanschringes 12 eingreifen und anderseits über eine in ihrer Vorspannung durch eine Stellschraube 13a einstellbare Stützfeder 13b federnd abgestützt sind. Zwischen Flanschring 12 und Anschlußbund 9 ist zur Abdichtung des entstehenden Ringraumes ein Dichtungsbalg 14 angeordnet, der die bewegliche Abstützung des Fianschringes 12 unbehindert läßt.

Im Laufring 5 sind stirnseitig zwei koaxial umlaufende Dichtnuten 15 vorgesehen, die zwei an der zugewandten Dichtfläche des Fianschringes 12 anliegende Dichtringe 16 aufnehmen. Die Dichtringe 16 sitzen dabei auf Stellringen 17, an denen Stellspindeln 18 zum Nachstellen der Dichtringe 16 angreifen. Ein Stelltrieb 19 betätigt diese Stellspindeln 18 in Abhängigkeit von einem den Dichtungsüberstand erfassenden, nicht weiter dargesteliten Taster. Der Stelltrieb 19 besteht aus einem nur angedeuteten Hubzylinder 20 mit einem Mitnehmer 21, der in Hubposition in die Zähne eines Mitnehmerrades 22 eingreift. Das Mitnehmerrad 22 sitzt drehfest auf der einen Spindel, wobei die beiden Spindeln 18 über ein Zahnradpaar 23 in Antriebsverbindung stehen und für eine gleichmäßige Stellbewegung gegensinnige Gewindeabschnitte 18a besitzen. Wird nun der auf einer Konsole 9a des Anschlußbundes 9 ofengestellfest angeordnete Hubzylinder 20 ausgefahren, so daß der Mitnehmer 21 mit dem Mitnehmerrad 22 Zusammenwirken kann, erfolgt auf Grund der Trommeldrehung beim Vorbeidrehen des Mitnehmerrades 22 eine Verdrehung der Spindeln 18 und damit eine axiale Verstellung der Spindeln bzw. der Stellringe 17 und der Dichtringe 16. Da es eine Mehrzahl von über den Umfang des Laufringes 5 gleichmäßig verteilt angeordneten Stellspindeln 18 gibt und jedem Spindelpaar 18 ein Mitnehmerrad 22 zugeordnet ist, genügt ein einziger Stelltrieb 19, um über alle Mitnehmerräder 22 ein gleichmäßiges Nachstellen der Dichtringe 16 zu erreichen.

Wie durch eine Zufuhrbohrung 24 im Flanschring 12 angedeutet, kann im ringförmigen Zwischenraum 25 zwischen den beiden Dichtringen 16 ein Sperrgaspoister aufrecht erhalten werden, um für eine absolute Dichtheit der Umfangsdichtung 11 zu sorgen.

Um den dichten Zusammenhalt zwischen Ofentrommel 2 und Beschickungseinrichtung 3 bzw. Austragseinrichtung 4 sicherzustellen, werden Ofentrommel 2, Beschickungseinrichtung 3 und Austragseinrichtung 4 axial gegeneinander gedrückt, wobei zur Bestimmung des Dichtspaltes zwischen Laufring 5 und Flanschring 12 der Umfangsdichtungen 10,11 Stützrollen 26 vorgesehen sind, die anschlußbundfest an der Konsole 9a bzw. eingangseitig an einer entsprechenden Konsole 8a lagern und im Bereich außerhalb der Dichtringe 16 an den Laufringen 5 ablaufen. Das gegenseitige Aneinanderdrücken erfolgt schwerkraftbedingt, da das Beschickungsrohr 3b auf einem Längsschlitten 27 sitzt, der auf einer geneigten Bahn 28 des Ofengestells 6 geführt ist und dadurch selbsttätig das Beschickungsrohr 3b mit dem Deckelbund 8 und den zugehörigen Stützrollen 26 gegen den eingangseitigen Laufring 5 drückt. Die Längskraft wirkt auf Grund der axialbeweglichen Abstützung der Ofentrommel 2 auf den Lagerrollen 7 auch austragseitig über den Laufring 5 auf die Stützrollen 26 und den zugehörenden Anschlußbund 9. Ein Hubzylinder 29, der am Längsschlitten 27 angreift, erlaubt den Anpreßdruck zu dosieren und auch zur Öffnung der Trommei das Beschickungsrohr 4

Claims (5)

1. AT 397 861 B 3b zurückzuziehen. Austragseitig ist die Austragskammer 4b auf einem Stutzschlitten 30 gelagert, der über einen Stelltrieb 31 an einem Haltebock 32 des Ofengestells 6 abgestützt ist. Der Steiltrieb 31 erlaubt auch hier ein axiales Verstellen der Austragskammer 4b gegenüber der Ofentrommel 2, so daß einerseits die axiale Lage der Ofentrommel 2 gegenüber den Lagerrollen 7 über die Beschickungs- und Austragseinrichtungen 3, 4 justiert und anderseits durch Auseinanderfahren des Längsschlittens 27 und des Stützschlittens 30 die Umfangsdichtungen 10, 11 bzw. die Ofentrommel 2 für Wartungsarbeiten und dgl. frei zugänglich gemacht werden können. Patentansprüche 1. Drehofen, insbesondere zur Pyrolyse von Abfallprodukten, mit einer beheizbaren, über Laufringe dreh-und antreibbar auf Lagerrollen eines Ofengestells gelagerten Ofentrommel, an die eingangseitig eine Beschickungseinrichtung und ausgangseitig eine Austragseinrichtung anschließen, welche Beschik-kungseinrichtung ein stirnseitig über einen Deckelbund an der Ofenwand angesetztes Beschickungsrohr und welche Austragseinrichtung eine über einen Anschlußbund an der Ofentrommel angesetzte Austragskammer aufweisen, wobei zwischen Ofentrommel und Deckelbund bzw. Anschlußbund Umfangsdichtungen mit jeweils zwei zwischen sich wenigstens einen Dichtring aufnehmenden Flanschringen vorgesehen sind, von denen einer stirnseitige Dichtnuten zur axial einstellbaren Aufnahme der Dichtringe aufweist und der andere sich unter Verwendung von Dichtungsbälgen od. dgl. federnd an den Deckel- bzw. Anschlußbunden abstützt, dadurch gekennzeichnet, daß die in den Trommelendbereichen (2a, 2b) angeordneten Laufringe (5) jene Fianschringe für die Umfangsdichtungen (10, 11) bilden, welche in stirnseitigen Dichtnuten (15) die Dichtringe (16) aufnehmen und weiters dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtringe (16) in den Dichtnuten (15) jeweils auf Stellringen (17) sitzen, wobei letztere über Stellspindein (18), die in den Laufringen (5) parallel zur Ofenachse angeordnet sind, und mittels eines zugehörigen Stelltriebs (19) einstellbar sind.
2. 2. Drehofen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Steiltrieb (19) aus einem ofengestellfesten Hubzylinder (20) od. dgl. mit einem Mitnehmer (21) besteht, der in Hubstellung in ein mit einer der Stellspindeln (18) antriebsverbundenes Mitnehmerrad (22) eingreift.
3. 3. Drehofen nach Anspruch 1 oder 2, mit wenigstens zwei koaxialen Dichtnuten und Stellringen pro Umfangsdichtung, dadurch gekennzeichnet, daß die paarweise einander zugeordneten Stellspindeln (18) der Stellringe (17) gegensinnige Gewindeabschnitte (18a) aufweisen und über Stirnradpaare (23) miteinander verbunden sind.
4. 4. Drehofen nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Ofentrommel (2) und die Beschickungseinrichtung (3) bzw. die Austragseinrichtung (4) axial aneinanderdrückbar sind, wobei sich die Beschickungs- und die Austragseinrichtung über deckel- und anschlußbundfest gelagerte Stützrollen (26) an den Laufringen (5), und zwar im Bereich außerhalb der Dichtringe (16) abstützen.
5. 5. Drehofen nach einem der Ansprüche 1 bis 4, mit einer auf den Lagerrollen axial beweglich gelagerten Ofentrommel, dadurch gekennzeichnet, daß einerseits das Beschickungsrohr (3b) auf einem Längsschlitten (27) sitzt, welcher entlang einer zur Ofentrommel (2) hin geneigten Bahn (28) axial verschiebbar und/oder an einem Hubzylinder (29) angelenkt ist und daß andererseits die Austragskammer (4b) über einen Stützschlitten (30) und einen Stelltrieb (31), ebenfalls axial verstellbar, an einem Haltebock (32) des Ofengestells (6) abgestützt ist. Hiezu 2 Blatt Zeichnungen 5