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Einrichtung zum Kühlen von aus einem Brennofen kommendem heissem gebranntem Gut in körnigem oder pulverförmigem Zustand Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zum Kühlen von aus einem Brennofen kommendem heissem, gebranntem Gut in körnigem oder pulverförmigem Zustand, das im Ofen durch eine in letzterem verbrannte Brennstoff-Luft-Mischung erhitzt wird.
Güter dieser Art schliessen Tonerde, Magnesia, Kieselgur usw. ein und umfassen auch nach dem sogenannten Wirbelschichtverfahren gebrannten Zement.
Das Kühlen von heisser, in einem Drehofen gebrannter Tonerde ist bisher üblicherweise in Drehkühlern und in Kühlern ausgeführt worden, welche in Planetenanordnung auf dem Ofen an seinem unteren Ende angeordnete Kühlkammern einschliessen. Bei solchen Kühlern wird das Kühlen durch den Durchgang von Luft in Berührung mit dem Gut bewirkt, und die Luft, welche Wärme aus dem Gut aufgenommen hat, wird dann in den Drehofen geleitet, um an dem Brennvorgang teilzunehmen. Gebrannte Tonerde ist von solcher Feinheit, dass sie leicht von dem Strom der Kühlluft mitgenommen wird, und als Folge hiervon wird bei Verwendung von Kühlern mit sich drehenden und planetenartigen Kammern der Drehofen so staubig, dass es schwierig ist, das Verbrennen des Brennstoffs zu regeln, um die gewünschte Wirtschaftlichkeit zu erzielen.
Ein anderer Nachteil solcher Kühler sind die hohen Anlagekosten und der Wärmeverlust durch Strahlung. Drehkühler sind auch kostspielig zu unterhalten und zu betreiben.
Die Erfindung ist demgemäss auf die Schaffung einer Kühleinrichtung gerichtet, welche geeignet ist für das Kühlen von heissem, aus einem Brennofen kommendem Gut grosser Feinheit, und überwindet die eben erwähnten Nachteile bekannter Kühler. Die erfindungsgemässe Einrichtung ist gekennzeichnet durch Mittel, um einen Luftstrom zu erzeugen, durch weitere Mittel zum Leiten heissen aus dem Ofen entleerten Guts in den Luftstrom, welches in Suspension darin gefördert und gekühlt wird, durch ein Abscheidemittel, um den Luftstrom mit dem darin suspendierten Gut aufzunehmen und das Gut von der Luft zu trennen, und durch einen Anschluss,
um die vom Gut getrennte Luft aus dem Abscheidemittel zu dem Brennofen zu führen zwecks Verwendung derselben bei der Verbrennung von Brennstoff im Brennofen. Gewünschtenfalls kann ein weiteres Kühlen des Gutes durch ein nochmaliges. Einführern desselben in einen Luftstrom erfolgen, um in Suspension darin gefördert und weiter gekühlt zu werden. Das Gut kann aber auch aus dem Abscheider in einen Kühler geleitet werden, worin es während des Küh- lens fliessfähig gehalten wird.
Anschliessend wird die Erfindung anhand der Zeichnung beispielsweise erläutert. Es zeigen Fig. 1 einen schematischen Aufriss von einer Ausführungsform einer Kühleinrichtung gemäss der Erfindung an einem Drehofen; Fig. 2 und 3 schematische Seitenaufrisse mit weggebrochenen Teilen von Anlagen, welche andere Ausführungsformen der Kühleinrichtung gemäss der Erfindung wiedergeben ; Fig. 4 eine schematische perspektivische Ansicht einer anderen Ofenanlage mit einer Kühleinrichtung gemäss der Erfindung.
Die in Fig. 1 gezeigte Anlage besitzt einen Drehofen 10 mit Haube 11, in welche das unten gelegene Entleerungsende des Ofens hineinragt; ein Brennerrohr 12 erstreckt sich durch die Haube 11 bis in das eine, an diese angrenzende Ende des Drehofens 10 hinein.
Das heisse, gebrannte, aus dem Ofen aus-
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tretende Gut, im vorliegenden Falle kann es gebrannte Tonerde sein, fällt in eine Trennvorrichtung 13 am Boden der Haube 11, welche Vorrichtung an ihrem unteren Ende mit nach unten zusammenlaufenden Belüftungskammern 14 versehen ist, welche poröse Innenwände haben und mit Druckluft durch Leitungen 15 beliefert werden. Ein Auslass 16 mit einem Drehschieber 17 führt von dem Boden der Trennvorrichtung zwischen den Belüftungskammern 14, und ein überströmrohr 18 führt von der Trennvorrichtung 13 oberhalb der Belüftungskammern 14.
Das körnige oder pulverförmige gebranmite, in die Trennvorrichtung eintretende Gut wird durch Luft, die in diese durch die porösen Wände der Belüftungskammern 14 gelangt, in Suspension gebracht, während zu grosse Anteile wie Klumpen oder Stücke der Ofenauskleidung durch das suspendierte Gut hindurchsinken und in den Auslass 16 eintreten, aus welchem sie durch Drehen des Drehschiebers 17 entleert werden. Das suspendierte Gut verlässt stetig die Trennvorrichtung 13 durch das Überströmrohr 18.
Ein Zyklonabscheider 19 ist vorgesehen, der einen Lufteinlass aufweist, mit welchem eine Leitung 20 verbunden ist. Der Abscheider 19 hat oben einen Luftauslass und an seinem Boden einen Aus- lass für feste Stoffe ; durch das durch diesen letzteren Auslass strömende Gut wird, wie anschliessend näher erläutert ist, das Eindringen von atmosphärischer Luft in den Abscheider 19 verunmöglicht.
Zu diesem Zweck besitzt der Abscheider 19 eine Auslasslei- tung 21, welche in eine Kammer 22 mündet, welche Mittel zum Belüften des in sie eintretenden Guts besitzt, und die Kammer 22 hat ein Auslassrohr 23 auf einer Höhe oberhalb des unteren Endes der Leitung 21. Mit dieser Anordnung enthält die Kammer 22 eine Menge an Gut oberhalb des unteren Endes des Rohres 21, und das Gut verhindert den Eintritt von atmosphärischer Luft in den Abscheider 19.
Ein Rohr 24 führt von dem Luftauslass des Ab- scheiders 19 zu dem Lufteinlass eines zweiten Zy- klonabscheiders 25, welcher einen Auslass für feste Stoffe an seinem Boden hat. Ein von dem letzterwähnten Auslass führendes Rohr 25a leitet in dem Abscheider 25 gesammeltes Gut in die Leitung 20 ; das Rohr 25a hat eine abdichtende Entleerungsvorrichtung mit einem beschwerten Schieber 26 an ihrem unteren Ende. Der Abscheider 25 hat oben einen Luftauslass, welcher durch ein Rohr 25b an den Einlass eines Gebläses 27 angeschlossen ist, dessen Auslass durch ein Rohr 28 mit der Haube 11 verbunden ist.
Das überströmrohr 18 von der Trennvorrichtung 13 erstreckt sich in die Leitung 24 hinein, so dass das Gut aus der Trennvorrichtung 13 in den Luftstrom entleert wird, welcher vom Ab- scheider 19 zum Abscheider 25 fliesst.
Beim Betrieb der Anlage gemäss Fig. 1 wird körniges oder pulverförmiges Gut von übermässig grossen Anteilen in der Trennvorrichtung 13 befreit und tritt in den vom Abscheider 19 zum Abscheider 25 gehenden Luftstrom ein und wird darin suspendiert.
Das Gut wird dabei gekühlt, während es in Suspension in dem durch die Leitung 24 und auch in dem Abscheider 25 weiter fliessenden Luftstrom getragen wird ; das aus dem Auslass für feste Stoffe des Abscheiders 25 austretende Gut wird durch das Rohr 25a in einen Strom frischer Luft geführt, welcher durch das Rohr 20 zum Abscheider 19 fliesst. Das Gut wird in Suspension in diesem Luftstrom getragen und tritt in den Abscheider 19 ein, wo die festen Stoffe von der Luft abgetrennt und durch die abdichtende Entleerungsvorrichtung am Auslass für feste Stoffe im Abscheider 19 dauernd automatisch entleert werden.
Die Luft fliesst vom Abscheider 19 durch das Rohr 24 zum Abscheider 25, wie vorbe- schrieben, und weiter über den Luftauslass des Ab- scheiders 25 zum Gebläse 27 und tritt in den Drehofen 10 ein, um als sekundäre Verbrennungsluft zu dienen.
Bei der beschriebenen Anlage wird somit das körnige oder pulverförmige heisse Gut in zwei Stufen gekühlt, während es in Suspension in der Luft getragen wird, und die zum Kühlen benutzte und dabei erwärmte Luft wird in dem Ofen verwendet, so dass eine gute Wärmewirtschaftlichkeit erzielt wird. Gewünschtenfalls kann ein Teil der durch das Gebläse 27 geförderten Luft bei der Brennstoff-Pri- märluft-Mischung verwendet werden.
Bei der Anlage nach Fig. 2 tritt das heisse gebrannte, aus dem Ofen innerhalb der Ofenhaube 29 entleerte Gut in den Trichter 30 am Boden der Haube 29 ein und wird durch eine Leitung 31, welche eine Gegengewichtklappe 32 enthält, in einen Strom atmosphärischer Luft weitergeleitet, welcher durch ein Steigrohr 33 fliesst. Das Rohr 33 führt nach oben zum Lufteinlass eines Zyklonabscheiders 34, der oben einen Luftauslass besitzt, aus welchem ein Rohr 35 weiterführt. Der Abscheider 34 hat ferner einen Auslass für feste Stoffe an seinem Boden,
aus welchem die abgetrennten festen Stoffe durch ein Rohr 36 in einen Förderer 37 geführt werden. Ein solcher Förderer 37 besitzt eine Rinne und eine Abdeckung mit einem porösen Diaphragma 112. Luft wird zu der Rinne unterhalb des Diaphragmas durch eine Leitung 38 zugeführt. Das körnige oder pulverförmige, aus dem Rohr 36 austretende Gut fällt auf das Diaphragma und wird durch die vorerwähnte Luft belüftet, so dass es durch den Förderer 37 zum unteren Ende desselben gelangt.
Die aus dem Abscheider 34 austretende Luft soll für Verbrennung im Ofen verwendet werden. Um die Menge an darin enthaltenem Staub zu verringern, führt eine Leitung 35 zu dem Lufteinlass eines zweiten Zyklonabscheiders 39. Die festen, in dem Zyklon 39 abgetrennten Stoffe werden aus dem Aus- lass für feste Stoffe am Boden des Zyklons 39 durch ein Rohr 40 in dem Förderer 37 geleitet, und die aus dem Abscheider 39 austretende Luft wird durch ein Rohr 41 zu dem Einlass eines Gebläses 42 geführt.
Der Gebläseauslass ist über ein Rohr 43 an eine ein sich durch die Haube 29 erstreckendes
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Brennerrohr 45 umgebende Kammer angeschlossen ; die vom Gebläse 42 in diese Kammer geförderte Luft wird für sekundäre Verbrennung in dem Ofen verwendet. Gewünschtenfalls kann jedoch ein Teil der Luft aus dem Rohr 43 abgezogen und verwendet werden, um die dem Brennerrohr 45 zugeführte Brennstoff-Primärluft-Mischung herzustellen. Ein Rohr 46 führt vom Rohr 43 zum Steigrohr 33 unterhalb des Anschlusses vom Rohr 31 am Steigrohr 33 ; die Rohre 43 und 46 enthalten Drosselklappen 47 und 48, durch welche die durch die zwei Rohre hindurchgehenden Luftmengen geregelt werden können.
Das Vorsehen vom Rohr 46 ermöglicht, eine ziemliche konstante Luftgeschwindigkeit in dem Rohr 33 aufrechtzuerhalten, wenn der Ofen mit verschiedener Leistung betrieben wird.
Die aus den Abscheidern 34 und 39 in den Förderer 37 entleerten festen Stoffe werden von dem Förderer 37 an seinem unteren Ende durch eine Leitung 49 in einen Kühler 50 weitergegeben. Dieser Kühler 50 kann von der in Fig. 3 rechts gezeigten Art sein, welche ein Gehäuse 51 mit einem Gutein- lass 81 an seinem oberen Teil und einem Gutauslass 52 oben an einer Seitenwand, die dem Guteinlass 81 gegenüberliegt, besitzt. Zwischen dem Einlass 81 und dem Auslass 52 ist der Kühler 50 mit einer Mehrzahl von senkrechten Teilwänden 53 versehen, und zwar so, dass das in den Einlass 81 eintretende Gut längs eines gewundenen Weges sich bewegen muss, bevor es den Auslass 52 erreicht.
Am Boden hat das Gehäuse 51 eine Belüftungskammer 54 mit einer porösen oberen Wand 55 und einer dichten unteren Wand 56. Luft wird durch ein Zuführrohr 57 in die Kammer 54 eingeführt, worauf die Luft durch die durchlässige obere Wand 55 aus der Kammer 54 austritt und anschliessend das Gut im Gehäuse 51 durchsetzt, um es zu belüften und in der Schwebe zu halten. Auf seinem Weg von dem Einlass 81 zum Auslass 52 wird das suspendierte Gut vermittels eines durch eine Reihe von Rohren 58 gehenden Kühlmediums gekühlt, welche Rohre 58 zwischen den Trennwänden 53 innerhalb des Gehäuses 51 verlaufende Schlangen bilden.
Beim Betrieb der Anlage nach Fig. 2 tritt das heisse, aus dem Ofen austretende Gut in den sich durch das Steigrohr 33 bewegenden Luftstrom ein und erfährt eine erste Kühlung, während es in Suspension zu dem Abscheider 34 gefördert wird. Die aus der Luft in dem Abscheider 34 entfernten festen Stoffe treten in den Förderer 37, wie es auch zusätzliches Gut tut, welches aus dem Luftstrom innerhalb des Abscheiders 39 entfernt wurde. Das durch den Förderer 37 sich bewegende Gut tritt in den Kühler 50, wo die zweite Kühlung stattfindet, und nach Austritt aus dem Kühler 50 durch den Auslass 52 ist die Temperatur auf den gewünschten Endwert gebracht worden.
Bei der Anlage nach Fig. 3 tritt das gebrannte, aus dem Ofen innerhalb der Ofenhaube 59 entleerte Gut in den Trichter 60 ein, aus welchem es durch ein Rohr 61 in eine Trennvorrichtung 62 geführt wird. Die Vorrichtung 62 besitzt einen Behälter 63, dessen Boden durch nach unten zusammenlaufende Belüftungskammern 64 gebildet ist, und einen von den unteren Enden der Kammer 64 führenden Aus- lass 65 mit Schieber 66. Luft wird den Belüftungskammern 64 durch eine Zuführleitung 67 zugeführt; der Behälter 63 hat ein überströmrohr 68, welches aus dem Behälter 63 an einer Stelle oberhalb des unteren Endes der Leitung 61 herausführt.
Die körnigen oder pulverförmigen Bestandteile des in die Vorrichtung 62 eintretenden Guts werden mit der Luft durch das Rohr 68 aus dem Behälter 63 weiterbefördert, während zu grosse Teile durch die übrigen Gutsteilchen hindurchsinken und in den Auslass 65 eintreten, aus welchem sie durch den Schieber 66 entleert werden.
Das durch das Rohr 68 austretende Gut wird gekühlt, während es in Suspension im Luftstrom gefördert wird ; zu diesem Zweck ist das Rohr 68 mit einem Steigrohr 69 verbunden, welches Luft an seinem unteren Ende durch ein Rohr 70 erhält, welches mit dem Auslass eines Gebläses 71 verbunden ist. Das in Suspension aufwärts durch das Steigrohr 69 getragene Gut tritt in eine Trennkammer 72 mit einem Bodenauslass für feste Stoffe, welcher über ein Rohr 73 an einen pneumatischen Kanalförderer 74, in Konstruktion und Arbeitsweise gleich dem Förderer 37, angeschlossen ist.
Die Kammer 72 hat einen Luftauslass, welcher durch ein Rohr 75 mit dem Einlass eines Zyklonabscheiders. 76 verbunden ist, der einen Auslass für feste Stoffe an seinem Boden besitzt, der durch ein Rohr 77 mit dem Förderer 74 verbunden ist. Der Abscheider 76 hat oben einen Luftauslass, welcher durch ein Rohr 78 mit einer Kammer 79 verbunden ist, welche das in den Ofen durch die Haube 59 eintretende Brennerrohr 80 umgibt. Die aus dem Abscheider 76 austretende und durch ihre Berührung mit dem heissen Gut erwärmte Luft kann innerhalb des Ofens entweder als primäre oder sekundäre Verbrennungsluft verwendet werden.
Das den Förderer 74 an seinem unteren Ende verlassende Gut wird durch ein Rohr 81 zu dem Einlass des Gehäuses 51 des bereits vorher beschriebenen Kühlers geleitet, wo das Gut die zweite Kühlung erfährt.
Bei der Anlage nach Fig. 4 tritt das aus dem Brennofen 82 innerhalb der Haube 83 entleerte Gut in einen Trichter 84 ein, aus welchem eine Mehrzahl von Rohren 85 das Gut zu entsprechenden Trennvorrichtungen 86 führen, welche in Konstruktion und Arbeitsweise der beschriebenen Trennvorrich- tung 62 nach Fig. 3 gleichen. Jede Trennvorrichtung 86 hat einen trichterförmigen Boden 87, welcher durch Belüftungskammern gebildet ist, die mit Luft durch Rohre 88 versorgt werden, und einen Auslass 89 mit einem Drehschieber 90.
Die Auslässe für das körnige oder pulverförmige Gut aus den Trennvorrichtungen 86 sind durch entsprechende Rohre 91 mit Steigrohren 93 verbunden, welche Drosseln 94
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enthalten und vom oberen Teil eines Verteilers 95 ausgehen. Der Verteiler 95 ist durch ein Rohr 96 mit dem Auslass eines Gebläses 97 verbunden.
Jedes Steigrohr 93 führt nach oben, um innerhalb einer entsprechenden Trennkammer 98 zu enden, welche gleich der vorbeschriebenen Kammer 72 nach Fig. 3 ist und einen Auslass für feste Stoffe an ihrem unteren Ende besitzt, welcher durch ein entsprechendes Rohr 99 mit einem diesem zugeordneten Kanalförderer 100 verbunden ist, welchem Luft durch ein Gebläse 101 zugeführt wird. Jede Kammer 98 hat einen Luftauslass, welcher durch ein Rohr 102 mit einem Einlass eines Zyklonabscheiders 103 verbunden ist, welcher einen Auslass für feste Stoffe an seinem Boden besitzt, welcher mit dem Förderer 100 durch ein Rohr 104 verbunden ist.
Jeder Abscheider 103 hat oben einen Luftauslass, welcher durch ein Rohr 105 mit einer allen Rohren 105 gemeinsamen Kammer 106 verbunden ist, welche ein sich durch die Haube 83 in den Ofen erstreckendes Brennerrohr 107 umgibt. Das durch jeden Förderer 100 entleerte Gut wird durch Ventile 109 besitzende Rohre 108 in die entsprechenden Abteilungen eines Kühlers 110 geleitet. Jede Abteilung des Kühlers 110 kann gleich dem vorbeschriebenen Kühler 50 nach Fig. 2 bzw. 3 ausgebildet sein und hat einen Auslass 111 für das gekühlte Gut.
Beim Betrieb der Anlage nach Fig. 4 erfährt das aus dem Ofen entleerte Gut eine Abscheidebehand- lung in den verschiedenen Trennvorrichtungen 86, wobei zu grosse Teile desselben entfernt werden. Das körnige oder pulverförmige Gut bewegt sich dann durch die verschiedenen Rohre 91, um mit dem Luftstrom in die entsprechenden Steigrohre 93 einzutreten.
Das in Suspension durch die Steigrohre 93 geförderte Gut wird einer ersten Kühlung unterworfen, und die festen Stoffe werden aus den Luftströmen in den Trennkammern 98 und in den Abscheidern 103 entfernt und durch die Förderer 100 zu dem Kühler 110 gefördert, wo das Gut der Schlussküh- lung unterworfen wird. Die durch Berührung mit dem Gut erhitzte Luft wird zur Kammer 106 geführt und kann aus dieser in den Ofen zwecks Verwendung als sekundäre Verbrennungsluft weiter- fliessen, oder gegebenenfalls kann ein Teil der Luft zur Herstellung der Brennstoff-Primärluft-Mischung benutzt werden.
Bei der in der Fig. 4 wie bei derjenigen in der Fig. 3 gezeigten Variante der Kühleinrichtung drückt das Gebläse Frischluft durch die Steigrohre anstelle, dass es Luft durch die Anlage im Kreislauf fördert. Dies hat den Vorteil, dass keine Staubteilchen in das Gebläse eintreten. Auch kann bei der Kühleinrichtung nach Fig. 4 ein beliebiges Steigrohr 93 ausser Betrieb genommen werden, wenn z. B. das zugehörige Rohr 91 bzw. die Trennvorrichtung 86, die Trennkammer 98 oder der damit verbundene Zy- klonabscheider 103 eine Reparatur erfordern.
Diese Kühleinrichtung bietet den weiteren Vorteil, dass die Anzahl von in Betrieb genommenen Steigrohren und zugehörigen Teilen gemäss Schwankungen in der Ofenleistung geändert werden kann. Um das Strömen durch ein Steigrohr zu verhindern, ist es nur notwendig, die Luftzufuhr zu der betreffenden Trennvorrichtung 86 zu unterbinden, welche Gut zu diesem Steigrohr liefert, und das Fördern des Gutes kann somit ohne Verwendung mechanischer Mittel unterbrochen werden. Ein weiterer Vorteil der in Fig. 4 gezeigten Variante der Kühleinrichtung besteht darin, dass ihre Steigrohre von kleinerem Durchmesser als im Falle eines einzigen Steigrohres sind, und dass eine bessere Kühlwirkung durch Verwendung kleinerer Rohre erzielt wird.
PATENTANSPRUCH Einrichtung zum Kühlen von aus einem Brenn- ofen kommendem heissem gebranntem Gut in kÖr- nigem oder pulverförmigem Zustand, das im Ofen durch eine in letzterem verbrannte Brennstoff-Luft- Mischung erhitzt wird, gekennzeichnet durch Mittel, um einen Luftstrom zu erzeugen, durch weitere Mittel zum Leiten heissen, aus dem Ofen entleerten Guts in den Luftstrom, welches in Suspension darin gefördert und gekühlt wird, durch ein Abscheidemittel, um den Luftstrom mit dem darin suspendierten Gut aufzunehmen und das Gut von der Luft zu trennen, und durch einen Anschluss,
um die vom Gut getrennte Luft aus dem Abscheidemittel zu dem Brenn- ofen zu führen zwecks Verwendung derselben bei der Verbrennung von Brennstoff im Brennofen.