Einrichtung für die Behandlung von Schlamm. Vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung für die Behandlung von Schlamm. Eine solche kann in mehreren, vor nehmlich chemischen, Industrien verwendet werden, wo das Ausgangsmaterial ein Schlamm ist, der als ein Glied in der Fabri kation einer durchgreifenden Wärmebehand lung unterzogen wird. Es wird dann oft zweckmässig sein, in einer besonderen Vor richtung den Schlamm von der Temperatur der Umgebungen bis auf eine Temperatur von gegen 80 C zu bringen. Bei weiterer Erhitzung wird die Verdampfung so stark, dass der Schlamm gewöhnlich eine Neigung zum Ankleben hat, und die weitere Wärme behandlung des Schlammes, die jetzt viel mehr eine Trocknung genannt werden muss, hat daher in Vorrichtungen anderer Art zu erfolgen.
Die Einrichtung gemäss der Erfindung, zur Herstellung von Zement, gebrannten Kalk usw., ist dadurch gekennzeichnet, dass sie einen Schlammerhitzer aufweist, der eine um ihre Längsachse sich drehende, zylindri sche Kammer besitzt, deren Mantelwand mit tels eines Satzes Öffnungen, die beispiels weise mit Rosten gedeckt sein können, durch welche heisse Gase in die Kammer eingeführt werden und frischer Schlamm von derselben abgeführt wird, mit einer Reihe um die Kam mer angeordneten und mit derselben sich dre henden Zellen in Verbindung steht, welche mit losen Wärmeaustauschkörpern teilweise gefüllt und deren äussere Begrenzungswände mit einem zweiten Satz Öffnungen versehen sind,
durch welche die heissen Gase in die genannten Zellen eingeführt werden und er hitzter Schlamm von denselben abgeführt wird, wobei die Füllung- von Wärmeaus tauschkörpern und die Grösse letzterer den Anbringungsstellen und der Grösse der ver schiedenen Öffnungen derart angepasst ist, dass die Gase, unangesehen der augenblick lichen, Stellung der einzelnen Zelle während. der Umdrehung, durch keine Zelle passieren können, ohne durch die Füllung von schlamm benetzten Wärmeaustauschkörpern zu dringen.
Die Füllung kann aus Körpern bestehen, die gute Wärmeleiter sind und eine grosse Oberfläche haben. Man verwendet vielfach mit Vorteil aus Schmiedeeisen hergestellte Körper in Form von Schraubenfedern.
Die zylindrische Kammer kann einen ganz geschlossenen Endboden haben, wäh rend das andere Ende der Kammer nach einer, vorzugsweise an der Umdrehung teil nehmenden Vorderkammer offen ist, die teils als ein vorläufiger Schlammbehälter vor der Erhitzung des Schlammes dient, teils dazu dient, die gebrauchten Gase aus der zentra len Kammer zu einem Abzug zu leiten. Vor teilhaft wird mittels eines Schöpfrades, Schöpfbechers oder dergleichen mit regel mässigen Zwischenräumen eine Portion Schlamm von der Vorderkammer in die zylindrische Kammer geführt.
Unter gebrauchten Gasen werden hier Gase verstanden, welche, nachdem sie in verhält nismässig heissem Zustand in die Einrichtung eingeführt worden sind, um dort Wärme zur Erhitzung des Schlammes abzugeben, jetzt die Zellen in abgekühltem Zustand verlassen. In der Zementindustrie handelt es sich ge- w o **hnlich um die Verwendung der el genügend ?D heissen Verbrennungsgase eines Drehrohrofens oder eines andern
Zementbrennofens.
Zum Erhitzer können noch ein oder mehr Aussenräume gehören, die sich mit der zylin drischen Kammer drehen und derart angeord net sind, dass sie teils dazu dienen, den er hitzten Schlamm aufzusammeln und weiter zuführen, der aus dem zweiten Satz rost gedeckter Offnungen in den Zellen hinaus strömt, teils dazu dienen, die frischen, heissen Gase zu den genannten Öffnungen zu leiten.
Die zylindrische Kammer, die Zellen und der Aussenraum oder die Aussenräume können vorteilhaft dieselbe Ausdehnung in axialer Richtung haben, und können an den Enden von je einer gemeinsamen Platte geschlossen werden, die am einen Ende die Wand gegen die Vorderkammer oder das Schöpfrad der- selben bildet und eine Öffnung in der Mitte hat, entsprechend dem Durchmesser der zy lindrischen Kammer, und die am andern Ende die Kammer und die Zellen abschliesst, wäh rend sie an dem Aussenraum oder den Aussen räumen mit Üffnungen versehen ist, durch welche der erhitzte Schlamm aus dem Erhit zer austritt und die heissen Gase in dieselbe gelangen.
Eine einfache Bauart eines Schlamm- erhitzers könnte darin bestehen, die losen Wärmeaustauschkörper zwischen zwei gas durchlässigen Scheidewänden quer durch die Trommel anzubringen, in welcher die Gase sieh beispielsweise von rechts nach links be wegten und der Sehlamm sich den entgegen gesetzten Weg bewegte. Der Zwischenraum zwischen den beiden Wänden könnte zweck mässig mittels massiver Scheidewände in eine Anzahl nur teilweise mit Körpern gefüllte Zellen unterteilt werden.
Der Abstand zwi schen den beiden Wänden dürfte nicht zu gross sein, weil die Schlammtemperatur dann so hoch würde, dass der Schlamm infolge des dadurch verminderten Wassergehaltes an kleben würde, so dass die Körper bald ganz mit klebrigem Schlamm bedeckt würden. Dies tritt zum Beispiel bei Zementrohschlamm bei 60 bis 70 C ein.
Um eine genügend grosse Leistungsfähig keit der Einrichtung zu erzielen, muss jedoch ein gewisses von Körpern gefülltes Volumen zur Verfügung stehen, und wie es aus obigem hervorgeht, wird man bei der hier angedeu teten Bauart des Erhitzers sehr bald eine Grenze erreichen, über welche hinaus man das genannte Volumen nicht vergrössern kann.
Bei der Einrichtung gemäss der Erfin dung ist man imstande, gleichzeitig die Schicht von Wärmeaustauschkörpern verhält nismässig dünn zu halten, und doch den Zel len ein grosses Volumen zu geben, indem man im Vergleich zur oben angedeuteten Bauart des Erhitzers die Zellen gleichsam von der Achse der zylindrischen Kammer hinweg und in Richtung längs der Peripherie hinaus ver drängt - wodurch der zentrale Raum ent steht - so dass man jetzt den Zellen die grösste Ausdehnung in axialer Richtung gibt, wo viel mehr Raum zur Verfügung steht.
Besonders bei Verwendung von Erhitzern in der Zement- und Kalkindustrie wird man gewöhnlich den Erhitzer im Anschluss an einen Drehrohrofen arbeiten lassen, und zwar derart, dass der Schlamm zuerst den Erhitzer passiert und darnach in den Drehrohrofen eingeführt wird, während umgekehrt die Ver brennungsgase zuerst den Drehrohrofen und darnach den Erhitzer durchströmen.
Letz terer bildet dann oft ein natürliches Glied unter den besonderen Massnahmen, die in einer Drehrohrofenanlage dazu dienen, dem Schlamm die einleitende Wärmebehandlung zu geben, und gleichzeitig eine wirtschaft liche Ausnutzung der Verbrennungsgase be zwecken, das heisst der Erhitzer wird mit Anordnungen im Innern des Ofens, wie Ket teneinbauten oder dergleichen, zusammen arbeiten.
Ein solches Zusammenarbeiten kann sich entweder derart gestalten, dass der Erhitzer eine separate Anordnung bildet, die mit dem Drehrohrofen verbunden ist, oder er kann mit dem Ofen direkt zusammengebaut sein und sich mit demselben drehen.
Beiliegende Zeichnung stellt zwei Aus führungsbeispiele der Einrichtung gemäss der Erfindung dar.
Fig. 1 zeigt einen Längsschnitt durch einen separaten Erhitzer; Fig. 2 zeigt einen !Querschnitt in ver grössertem Massstab des Erhitzers nach der Linie A-B in Fig. 1; Fig. 3 stellt zwei Längsschnitte durch eine andere Ausführungsform des Erhitzers dar - der in diesem Falle mit einem Drehrohr ofen zusammengebaut ist - nach der Linie C-D bezw. E-F in Fig. 4;
Fig. 4 zeigt einen Querschnitt des Erhit- zers nach der Linie G-H in Fig. 3, während Fig. 5 teilweise im Schnitt das obere Ende eines Drehrohrofens mit einem Erhitzer und mit andern Einbauten zusammenarbei tend darstellt.
Der in den Fig. 1 und 2 gezeigte Erhitzer arbeitet, wie erwähnt, separat. Er besitzt eine Trommel oder einen Mantel 1 mit Laufringen 2, die in üblicher Weise von in nicht gezeig ten Lagern ruhenden Rollen getragen wer den. Die Lager ruhen auf Fundamenten 3.
Die Trommel wird beispielsweise mittels eines Zahnkranzes und eines durch Übersetzungen von einem Elektromotor angetriebenen Ge triebes in Umdrehung gehalten. Diese Einzel heiten sind in der Figur nicht angegeben. Das eine Ende der Trommel bildet eine Vor derkammer 4, welcher durch ein Rohr 5 ein regelmässiger Schlammstrom zugeführt wird.
Im Innern der Vorderkammer sind längs der Peripherie frei hängende Ketten 6 in 'be kannter Weise angeordnet, die eine gasdurch lässige Wand in der Vorderkammer bilden, wodurch verhindert werden soll, dass Schlammtropfen von den gebrauchten Gasen durch die Öffnung 22 der Trommel in die Rauchkammer 23 mitgerissen werden.
Durch Öffnungen 8 fliesst der Schlamm in ein Schöpfrad 7, dessen Becher während der Umdrehung den Schlamm emporheben und durch Ausgüsse 9 denselben in den Boden einer zylindrischen Kammer 10 giessen, die nach aussen von einer zylindrischen Wand 11 und nach hinten von einer Endplatte 17 be grenzt ist.
Die Wand 11 ist mit einem Satz von rostgedeckten Öffnungen 25 versehen, durch welche der Schlamm in Zellen 12 hin- eindringt, von denen jede teils von der ge rannten zylindrischen Fläche, teils von einer andern, damit koaxialen, zylindrschenFläche 13, teils von einigen nach Axialschnitt ge legenen Scheidewänden 14 und endlich mit tels nach Normalschnitt zu den Zylinder flächen gelegener Scheidewände 15 begrenzt ist. In der Wand 13 ist ein zweiter Satz rostgedeckter Öffnungen 26 vorgesehen.
Jede der Zellen 12 ist in einem solchen Ausmass teilweise mit Wärmeaustauschkörpern ge füllt, dass - wie aus Fig. 2 hervorgeht für einen willkürlichen Stand der einzelnen Zellen während der Umdrehung stets minde- stens eine der Öffnungen 25 und 26 voilstän-. dig von den Körpern gedeckt ist.
Der in die Zellen geflossene Sehlamm breitet sich über die Oberfläche .der in den- selben befindlichen losen Wärmeaustausch körper, die von den heissen Gasen bestrichen werden, welche durch die Öffnungen 26 in die Zellen hineindringen und durch die Öff nungen 25 aus denselben hinaustreten. Auf diese Weise gelangen die Gase in den zen tralen Raum 10, den sie durch die Ausgüsse 9 verlassen, strömen weiter in die Vorder kammer 4 hinaus und aus derselben durch die Öffnung 22, um schliesslich in die Rauch kammer 23 zu gelangen, die durch den Kanal 24 mit einem nicht gezeigten Abzug in Ver bindung steht.
Der durch Berührung mit den Heizkörpern und die Bestreichung von den Gasen erhitzte Schlamm sickert durch die Öffnungen 26 in die Aussenräume 16 hinaus. Dieselben sind teils von der Zylinderfläche 13 und teils von dem koaxialen äussern un- durchbrochenen Mantel 1 begrenzt, während die seitlichen Begrenzungen von Scheide wänden ausgemacht werden, die in denselben axialen Schnitten gelegen sind, welche die Grenzen der Länge nach zwischen den ein zelnen Zellen bilden.
Aus diesen Aussen räumen fliesst der erhitzte Schlamm durch Öffnungen 18 in einen Trichter 19 herunter, von wo er durch eine nicht gezeigte Rohr leitung zur Bedarfstelle geführt werden kann. Die heissen Gase kommen von irgend einer Quelle durch das Rohr 20 in die Kam mer 21, wo sie sich in kleinere, parallele Ströme teilen, die durch die Öffnungen 18 im Gegenstrom zum Schlamm in die Aussen räume eindringen, um sich von dort wie be schrieben weiterzubewegen.
Der Erhitzer gemäss Fig. 3 bis 4 weicht von dem eben beschriebenen dadurch ab, dass die Zellen eine andere Form erhalten haben, die ein Herausnehmen der Füllung von losen Wärmeaustauschkörpern erleichtert, wenn dies erforderlich ist,, und ferner dadurch, dass der Erhitzer mit einem Drehrohrofen zusam mengebaut ist.
Das Linienpaar 48 links in Fig. 3 bezeichnet einen Teil des letzten Ab schnittes des Drehrohrofens vor dem Erhitzer, während die Linien 49 im entgegengesetzten Teil der Figur einen Teil der Wand der Rauchkammer des Drehofens bezeichnen. Es ist vorausgesetzt, dass der Drehrohrofen wie üblich mit Laufringen versehen ist, die von Rollen getragen werden, welche in Lagern ruhen, die wiederum auf Fundamenten ruhen.
Wie vorher wird der Schlamm durch ein Rohr 27 in die Vorderkammer der Vorrich tung geführt, von wo eine Portion Schlamm mit regelmässigen Zwischenräumen während der Umdrehung durch die Schöpfbecher 29 mit den Ausgussen 30 in die zylindrische Kammer 31 hineingeführt wird. Diese Kam mer wird nach aussen von der zylindrischen Wand 32 begrenzt, die wie vorher mit einem Satz rostgedeckter Öffnungen 33 ausgestat tet ist. Durch dieselben tritt der Schlamm aus der Kammer 31 in die Zellen 34 ein, während die gebrauchten Gase von denselben durch dieselben Öffnungen 33 in die Kam mer 31 hineingeführt werden, um von der selben durch die Vorderkammer in die Rauch kammer zu gelangen.
Die Zellen, die von der Kammer 31 ausstrahlen, haben hier eine be sonders zweckmässige prismatische Form, die im Schnitt etwa mit einem Stundenglas ver glichen werden kann. Wie aus Fig. 3 ersicht lich, enthält jedes Zellenprisma mehrere Zel len, die durch Scheidewände nach zur Achse der zylindrischen Kammer winkelrechten Ebenen voneinander getrennt sind. Durch einen zweiten Satz rostgedeckter Öffnungen 35 in den prismenförmigen Zellen fliesst der erhitzte Schlamm in die Aussenräume 39 hin aus, die durch die Zwischenräume zwischen den Zellen gebildet sind und nach aussen von der zylindrischen Wand 40, die eine direkte Verlängerung des Drehrohrofenmantels 48 ist, begrenzt werden.
Der Schlamm wird sich daher in den untersten Aussenräumen und dem Boden des Ofens in einem Sumpf sammeln, dessen Oberfläche infolge der Umdrehung etwas schräg ist, und welcher langsam durch den Ofen heruntergleitet, weil derselbe schräg gelagert ist, und weil der Vorrichtung mit tels der Schöpfbecher dauernd frischer Schlamm zugeführt wird. Da Öffnungen 33 in den beiden Seiten der Zellen 34 vorgesehen sind, kann der Schlammsumpf während der Umdrehung der Vorrichtung durch die unter- sten Zellen frei vordringen und einen Teil des Inhaltes derselben benetzen, und zwar bis zu einer Höhe entsprechend der Ober fläche des Sumpfes.
Der übrige Teil der Zel len wird mit Schlamm gefüllt, wenn die Zellen sich in ihrer untern Stellung befinden, teils mittels von den Schöpfbechern 29 bis 30 kommenden Schlammes, teils mittels Schlam mes, der zur Kammer 31 durch die @Öffnun- gen 33 der andern Zellen zurückfliesst. Wenn eine Zelle, nachdem sie in ihrer untersten Stellung gefüllt worden ist, sich eine Strecke gedreht hat, wird ein Teil des Schlammes die Zelle durch die unterste der Öffnungen 35 verlassen und sich mit dem Schlammsumpf wieder vereinigen.
Wenn die Zelle sich weiter noch eine Strecke gedreht hat, fliesst eine weitere Portion von Schlamm aus der Zelle durch die Öffnung 33 zur Kammer 31 zu rück und von dort in eine andere Zelle in der untersten Stellung hinein. Wenn die Zelle, deren äusserer Teil aus dem Aussenraum her vorsteht, sich dann um eine gute halbe Um drehung gedreht hat, wird sie wiederum von oben mit einer neuen Portion Schlamm über gossen, der sich bis da in einem taschenförmi- gen Behälter 37 befand, der durch eine rostge deckte 'Öffnung 36 mit dem untersten Teil jeder Zelle verbunden ist. Die die Zellen prismen begrenzenden Flächen, die der Achse der zylindrischen Kammer am entfern testen sind, bilden selbst abnehmbare Deckel 38.
Dank der getroffenen Massnahmen wird der Inhalt der Zellen während der ganzen Umdrehung angemessen nass gehalten.
Die in Fig. 3 und 4 gezeigte Bauart bie tet unter anderem den Vorteil gegenüber der Bauart gemäss Fig. 1 und 2, dass es leicht ist, die Füllung von Wärmeaustauschkörpern aus den Zellen 34 herauszunehmen. Dies kann von Bedeutung sein, wenn man wünscht, die Füllung auszuwechseln, oder wenn man das Innere der Zellen besichtigen soll. Das Her ausnehmen erfolgt dadurch, dass man den Deckel 38 entfernt.
Es sei bemerkt, dass bei der Ausführungs form nach Fig. 1 und 2 und bei derjenigen nach Fig. 3 und 4 die Füllung von losen Wärmeaustausöhkörpern und die Grösse der letzteren den Anbringungsstellen und der Grösse der verschiedenen rostgedeckten Öff nungen derart angepasst ist, dass die Gase ungesehen der augenblicklichen Stellung der einzelnen Zelle während der Umdrehung im wesentlichen durch keine Zelle hindurch gehen können, ohne durch die Füllung von schlammbenetzten losen Körpern zu dringen.
In Fig. 5 ist schematisch veranschaulicht, wie der Erhitzer 41 (der nach Belieben der in Fig. 1 und 2 gezeigten Bauart oder der in Fig. 3 und 4 dargestellten oder etwa einer dritten Bauart sein kann) an der einen Seite mit dem Mantel 42 des Drehrohrofens ver bunden ist, von welchem nur ein kurzer Ab schnitt, enthaltend Ketten 43 und Kreuze 44, im Schnitt gezeigt ist, und an der andern Seite mit der Rauchkammer 45, die durch das Rohr 46 mit einem Abzug in Verbindung steht. Ferner sieht man das Zuführungsrohr 47 für Schlamm.
Durch eine Kombination wie die in dieser Figur gezeigte erreicht man einen besonders wirtschaftlich arbeitenden Drehrohrofen.