CH374332A - Wirbelschichtbehälter - Google Patents

Wirbelschichtbehälter

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CH374332A
CH374332A CH7783859A CH7783859A CH374332A CH 374332 A CH374332 A CH 374332A CH 7783859 A CH7783859 A CH 7783859A CH 7783859 A CH7783859 A CH 7783859A CH 374332 A CH374332 A CH 374332A
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CH
Switzerland
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plate
fluidized bed
head
shaft
nozzle
Prior art date
Application number
CH7783859A
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English (en)
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Perlman Raymond
W Horner Frank
Original Assignee
Gen Am Transport
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Publication of CH374332A publication Critical patent/CH374332A/de

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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F26DRYING
    • F26BDRYING SOLID MATERIALS OR OBJECTS BY REMOVING LIQUID THEREFROM
    • F26B3/00Drying solid materials or objects by processes involving the application of heat
    • F26B3/02Drying solid materials or objects by processes involving the application of heat by convection, i.e. heat being conveyed from a heat source to the materials or objects to be dried by a gas or vapour, e.g. air
    • F26B3/06Drying solid materials or objects by processes involving the application of heat by convection, i.e. heat being conveyed from a heat source to the materials or objects to be dried by a gas or vapour, e.g. air the gas or vapour flowing through the materials or objects to be dried
    • F26B3/08Drying solid materials or objects by processes involving the application of heat by convection, i.e. heat being conveyed from a heat source to the materials or objects to be dried by a gas or vapour, e.g. air the gas or vapour flowing through the materials or objects to be dried so as to loosen them, e.g. to form a fluidised bed
    • F26B3/082Drying solid materials or objects by processes involving the application of heat by convection, i.e. heat being conveyed from a heat source to the materials or objects to be dried by a gas or vapour, e.g. air the gas or vapour flowing through the materials or objects to be dried so as to loosen them, e.g. to form a fluidised bed arrangements of devices for distributing fluidising gas, e.g. grids, nozzles
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J8/00Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
    • B01J8/18Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with fluidised particles
    • B01J8/1818Feeding of the fluidising gas
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
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    • B01J8/24Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with fluidised particles according to "fluidised-bed" technique
    • B01J8/44Fluidisation grids

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Description


  
 



     Wirbelschichtbehälter   
Die Erfindung betrifft einen Wirbelschichtbehälter für Festgutteilchen, der eine mit Bohrungen versehene horizontale Platte aufweist, welche den Behälter in eine obere Turbulenzkammer für Festgutteilchen und einen unteren Windkasten teilt.



   Gelegentlich ist es nötig, den Wirbelschichtbehälter ausser Betrieb zu setzen, z. B. zur Wiederbeschikkung oder Reinigung oder beim Übergang von der Behandlung eines Gutes zur Behandlung eines anderen Gutes. Bei diesen Ausserbetriebssetzungen hat sich herausgestellt, dass durch das Unterbrechen der Turbulenz die sich oberhalb der Platte befindlichen Festgutteilchen, die gewöhnlich kleiner als die in der Platte vorgesehenen Bohrungen sind, durch diese Bohrungen hindurch in den sich unter der Platte befindlichen Windkasten fallen. Dies ist unerwünscht, da der Windkasten dann gereinigt werden muss, was Kosten verursacht und zeitraubend ist. Es wurden bereits verschiedene Vorrichtungen verwendet, um, wenn der Behälter ausser Betrieb ist, das Hinabfallen von Festgutteilchen in den Windkasten zu verhindern, jedoch arbeiteten alle diese Vorrichtungen nicht einwandfrei.



   Alle diese Behälter, die mit einem Turbulenzbett von Festgutteilchen arbeiten, konnten bisher wegen der schwierigen Abschaltung der mit ihnen kombinierten Anlage und auch wegen der komplizierten Konstruktion der verwendeten Platten nur -sehr schwer gereinigt werden. Ausserdem sind die Platten gewöhnlich so konstruiert, dass sie nur bei einem bestimmten Festgut unter vorbestimmten und exakten Arbeitsbedingungen funktionieren und sich nicht leicht zwecks Bearbeitung andersgearteten Festgutes wesentlich unterschiedlichen Arbeitsbedingungen anpassen lassen. Andere Probleme entstehen bei der Stabilisierung des Turbulenzbettes während des Betriebs und wieder andere Probleme bei der Inbetriebsetzung des Behälters und bei der Bildung des Turbulenzbettes im Behälter. Alle diese Probleme sind durch die bisherigen Vorrichtungen in nur unzulänglicher Weise gelöst worden.

   Die Erfindung bezweckt die vorerwähnten Mängel zu beheben und ist dadurch gekennzeichnet, dass eine Vielzahl von Düsenelementen den Bohrungen in der Platte zugeordnet ist und jedes Düsenelement aus einem in die ihm zugeordnete Bohrung einsetzbaren und aus ihr entfernbaren Schaft und einem am oberen Ende des Schaftes ausgebildeten und über der zugeordneten Bohrung liegenden und diese überdeckenden Kopf besteht, wobei in dem Schaft ein Durchlass für die Gase vorgesehen ist, das Ganze derart, dass ein geregelter Gasstrom aus dem Windkasten nach oben unter die Unterseite des Kopfes und dann über die obere Seite der Platte und von dort nach oben in das in der Turbulenzkammer befindliche Turbulenzbett der Festgutteilchen beim Betrieb entsteht.



   In der Zeichnung, die ein Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt, sind:
Fig. 1 ein Schema einer Trocknungseinrichtung, in der ein im Schnitt dargestellter, als Trockner dienender Wirbelschichtbehälter nach der Erfindung gezeigt ist;
Fig. 2 ein vertikaler Teilschnitt durch die einen Teil des Trockners bildende Platte mit einem der ihr zugeordneten Düsenelemente in Ansicht;
Fig. 3 in grösserem Masstab ein Horizontalschnitt nach Linie 3-3 der Fig. 2
Fig. 4 in grösserem Masstab eine Ansicht des Düsenelementes, das einen Teil der Düse der Platte in Fig. 2 bildet;
Fig. 5 in grösserem Masstab eine Draufsicht auf das Düsenelement in Fig. 4 ;
Fig. 6 ein Vertikalschnitt durch den Kopf des Düsenelementes nach Linie 6-6 der Fig. 5, und  
Fig. 7 eine Teilansicht eines Düsenelementes gemäss einer geänderten Ausführungsform.



   Fig. 1 zeigt in Verbindung mit einer Trock  nungseinrichtung    einen erfindungsgemässen Wirbelschichttrockner.



   Der Trockner 10 besteht aus einem aufrecht stehenden, vorzugsweise aus Metall gefertigten, zylindrischen Behälter 12, der zwischen seinen Enden mit der waagerecht angeordneten Gasdurchtrittsplatte 14 versehen ist, die den Behälter 12 in eine das Turbulenzbett 16 der Festgutteilchen aufnehmende obere Kammer und einen darunterliegenden Windkasten 18 teilt.



   Das in dem Trockner 10 zu trocknende, aus Festgutteilchen bestehende Material wird durch eine einen Abgabebehälter 22 aufweisende Einfüllvorrichtung 20 über einen aus einem Gehäuse 24 und einer in diesem Gehäuse angeordneten Schnecke 26 bestehenden Schneckenförderer dem Trockner 10 zugeführt. Das Gehäuse   24. ist    an einer Stelle, die annähernd in der mittleren Höhe des Turbulenzbettes 16 liegt, mit dem Innern des Behälters 12 verbunden, so dass die Schnecke 26, wie aus Fig. 1 ersichtlich ist, in das Turbulenzbett 16 hineinreicht.

   Die Schnecke 26 ist-mit einer Antriebswelle 28 versehen, die mit der Antriebswelle eines elektrischen Antriebsmotors 30 verbunden ist, wobei der Motor 30 die Schnecke 26 um ihre Längsachse in Drehung versetzt und die Festgutteilchen aus dem Abgabebehälter 22 der oberen Turbulenzkammer des Behälters 12 zugeführt werden, in dem sich das Turbulenzbett 16 befindet.



   Vorzugsweise werden im Behälter 12 zur Bildung des Turbulenzbetts 16 Heissgase verwendet, so dass die in dem Turbulenzbett 16 befindlichen Festgutteilchen erhitzt und dadurch getrocknet wie auch grössenmässig getrennt werden. Zu diesem Zweck ist ein Gebläse 32 vorgesehen, das ein mit einer Quelle atmosphärischer Luft verbundenes Ansaugrohr 34 aufweist, wobei die Druckseite des Gebläses 32 an ein mit einem Erhitzer 38 verbundenes Druckrohr 36 angeschlossen ist. Ein beliebiger geeigneter Kraftstoff wie z. B. öl wird von   einer - nicht    dargestellten Kraftstoffquelle mittels einer Pumpe 42 durch eine Leitung 40 gepumpt, wodurch die sich mit Öl vermischende Luft aus dem Gebläse 32 sich entzünden lässt.

   Die entstehenden heissen Verbrennungsgase gelangen zusammen mit der überschüssigen Luft aus dem Erhitzer 38 durch ein Rohr 44 in Pfeilrichtung in den untern Teil des Windkastens 18. Der Windkasten 18 ist wie üblich in Form eines Kegelstumpfes ausgebildet und kann mit einer nicht dargestellten Reinigungsöffnung versehen sein. Das obere Ende des Windkastens 18 geht in den zylindrischen Teil des Behälters 12 über, und zwar vorzugsweise an einer Stelle die unterhalb der waagerecht angeordneten Platte 14 liegt.



   Die aus dem Windkasten 18 durch die Bohrungen in der Platte 14 nach oben strömenden Verbrennungsgase dienen dazu, die Festgutteilchen im Bereich des Turbulenzbetts 16 aufzuwirbeln, so dass ein im wesentlichen stabiles   Turbulenzbett    16 entsteht, das bis zu der mit 46 bezeichneten Höhe ansteigt, die durch Regulierung der Materialzufuhr zum Behälter 12 und der Entnahme aus dem Behälter in Verbindung mit der Regulierung der Gaszufuhr aus dem Windkasten 18 im wesentlichen konstant gehalten wird. Die durch das Turbulenzbett 16 aufsteigenden heissen Gase werden mit den Festgutteilchen in innigen Kontakt gebracht, um eine Wärmeübertragung von den heissen Gasen auf die Festgutteilchen zu erzielen, so dass die den Festgutteilchen anhaftende Flüssigkeit oder Feuchtigkeit verdampft und somit die Trocknung bewirkt wird.



  Ausserdem kann die Strömungsgeschwindigkeit der Gase durch das Turbulenzbett 16 ausreichend sein, um kleinere Festgutteilchen mitzureissen, so dass sie   über    die Höhe 46 hinaus in den darüber befindlichen Teil der Turbulenzkammer getragen werden.



   Der über der Höhe 46 gelegene Teil der Turbulenzkammer ist durch ein kegelstumpfförmiges Teil 48 abgedeckt, das über ein Rohr 50 in Verbindung mit dem oberen Teil eines Zyklons 52 steht.



  Das Zyklon 52 dient zur herkömmlichen Abscheidung von im Gasstrom mitgerissenen Festgutteilchen, so dass die Festgutteilchen innerhalb des Zyklons 52 durch ein Auslassventil 54 in ein Auslassrohr 56 fallen, wobei die durchfallenden Festgutteilchen zum Unterschied von den grösseren Festgutteilchen, die in dem Turbulenzbette 16 verbleiben, gewöhnlich als   Feinstfestgutteilchen   bezeichnet werden. Nach Abscheidung dieser Feinstfestgutteilchen entweichen die Gase aus dem oberen Teil des Zyklons 52 durch ein Rohr 5S, z. B. ins Freie.



   Die getrockneten Festgutteilchen, die zu gross sind um von dem durch den Behälter 12 strömenden Gas strom mitgerissen zu werden, werden kontinuierlich aus dem Turbulenzbette 16 durch ein Rohr 60 abgeleitet, welches mit dem Behälter 12 in Höhe der Oberfläche des Turbulenzbetts 16 verbunden ist, wobei das Rohr 60 nach unten verläuft und ein Ventil 62 aufweist, das von Zeit zu Zeit zwecks Abgabe der getrockneten Festgutteilchen von Hand geöffnet werden kann. Ein Auslassrohr 60 schliesst an das Ventil 62 an.



   Die Ventile 54 und 62 arbeiten natürlich so, dass weder der innerhalb der Anlage herrschende Druck beeinträchtigt wird noch unter Druck stehende Gase aus den Ventilen entweichen können.



   Die Platte 14 ist mit einer Vielzahl von Bohrungen 66 versehen, die wie besonders in Fig. 3 dargestellt ist, kreisförmig -sind. Erfindungsgemäss weist jede Bohrung 66 ein Düsenelement 70 auf, so dass mit der Wandung der Bohrung 66 eine Düse gebildet wird, die den Gasstrom durch den so gebildeten Durchlass zwischen der Platte 14 und dem Düsenelement 70 bestimmt. Jedes Düsenelement 70 besteht aus dem zylindrischen Schaft 72, der an seinem oberen Ende einen konischen Kopf 74 aufweist. Die Form des   Kopfes    74 ist wie aus Fig. 5 ersichtlich,  in Draufsicht kreisförmig, wobei die kreisförmige Basis 76 des   Kopfes    74 einen wesentlich grösseren Durchmesser als die Bohrung 66 in der Platte 14 besitzt.

   Die Unterseite des Kopfes 74 ist konkav oder schalenförmig ausgebildet, so dass eine die Form einer Kugelkalotte aufweisende Fläche 78 entsteht.



  Der Schaft 72 ist in dem dem Kopf 74 benachbarten Teil mit vier axialen Hohlkehlen 80 versehen, die gleichmässig über den Umfang des Schaftes 72 verteilt sind, so dass vier im gleichen Abstand zwischen diesen Hohlkehlen angeordnete Stege 82 gebildet sind, die einen Querschnitt ergeben, der die Form eines griechischen Kreuzes hat (Fig. 3). Aus dem Kopf 74 springen an dessen Umfang drei Stützen 84 vor, die nach unten bis unterhalb der Basis 76 des Kopfes 74 verlaufen und im Kreis in Abständen von jeweils 1200 um   die    Längsachse des Schaftes 72 angeordnet sind.

   Der von den Enden der Stützen 84 bestimmte Kreis hat einen grösseren Durchmesser als die Bohrung 66 in der Platte 14, wodurch die Basis 76 des Kopfes 74 über der oberen Fläche der Platte 14 gehalten wird, so dass sich rings um das Düsenelement 70 und durch die Bohrung 66 ein von der Unterseite der Platte 14 zur oberen Fläche der Platte 14 führender Durchlass ergibt.



   Das Düsenelement 70 besteht vorzugsweise aus Metall, z. B. aus rostfreiem Stahl, um die Temperaturen und die chemischen Einflüsse von korrosionsfördernden Gasen auszuhalten, die in dem durch die einen Durchlass bildenden Hohlkehlen 80 in die Turbulenzkammer des Behälters 12 strömenden Gas enthalten sind. Das Gewicht jedes Düsenelementes 70 bildet den Hauptfaktor zur Einhaltung der richtigen Arbeitsstellung des Düsenelementes gegenüber der Platte 14; dementsprechend wird das Gewicht der Düsenelemente 70 für den jeweiligen besonderen Verwendungszweck durch die Druckdifferenz, die über die gesamte Platte 14 aufrechterhalten werden muss, und das Verhältnis zwischen der durch die Düsenelemente 70 und die Bohrungen 66 in der Platte 14 gegebenen wirksamen Durchströmfläche und dem durch diese hindurchströmenden Gesamtgasvolumen bestimmt.

   In einer typischen Ausführungsform des Trockners kann das Gewicht jedes einzelnen Durchströmelementes 67, 95 g betragen, um ihm dadurch die gewünschten Betriebseigenschaften zu geben. Der Durchmesser der Schäfte 72 ist so gewählt, dass in den Bohrungen 66 der Platte 14 ein freier, gleitender Sitz erzielt wird. So kann z. B., wenn die Bohrungen 66 einen Durchmesser von 12,7 mm haben, der Durchmesser der Schäfte   11,1 mm    betragen. Die Länge der Schäfte 72 ist so gewählt, dass sich das gewünschte Gewicht ergibt.



  Sie kann von der Basis 76 des Kopfes 74 an gemessen bis zum Ende des Schaftes   98,4 mm    betragen.



   Der Durchmesser des Kopfes 74 muss genügend gross sein, um zu verhindern, dass das Düsenelement 70 durch die Bohrung 66 hindurchfällt, und muss weiterhin entsprechend gross sein, damit das Düsenelement 70 mit den Stützen 84 auf der Platte 14 aufliegt, wobei der Kopf 74 über der Oberseite der Platte 14 liegt und der maximale Durchmesser des Kopfes 74 durch den Abstand zwischen den Löchern 66 begrenzt wird. Bei dem vorliegenden Düsenelement 70 kann der Durchmesser der Basis des Kopfes 74 22,2 mm betragen. Der Winkel, den die Mantellinien des den Kopf 74 bildenden Kegels gegen über der Horizontalen einschliessen, beträgt 450, wobei dieser Winkel je nach der Art der Festgutteilchen so zu wählen ist, dass, wenn die Durchströmung des Turbulenzbettes 16 unterbrochen wird, die Ablagerung von Festgutteilchen auf dem Kopf 74 auf ein Minimum reduziert wird.

   Dementsprechend muss der vorerwähnte Winkel grösser sein als der natürliche Böschungs- oder Aufschüttwinkel des Materials in dem Turbulenzbett 16. Dies erleichtert den Beginn der Inbetriebnahme und die Durchströmung des Materials zwecks Bildung des Turbulenzbettes 16, wenn die Anlage in Betrieb gesetzt wird.



   Die Hohlkehlen 80 bilden für die Gase die Strömungswege rings um die Düsenelemente 70 und weiter nach oben durch die Bohrung 66 in das Turbulenzbett 16. Bei dem vorliegenden Düsenelement 70 haben die Stege 82 eine Breite von   3,1 mm.    Die Hohlkehlen 80 münden mit ihrem oberen Ende in die an der Unterseite des Kopfes 74 ausgebildete   konkave   schalenförmige Fläche 78.



   Die Stützen 84 sind in der Länge so bemessen, dass sie die Basis 76 des Kopfes 74 im Abstand von etwa 0,5 mm von der oberen Fläche der Platte 14 halten, wodurch eine genügend weite Ausströmöffnung für die Gase zwischen den Düsenelementen 70 und die Platte 14 geschaffen wird. Dies gestattet in Verbindung mit dem richtig gewählten Minimalgewicht der Düsenelemente 70, dass die richtige Gasmenge nach oben durch die Platte 14 gelangt, ohne die Düsenelemente 70 aus ihrer Ruhelage zu bringen oder zu bewegen.   Überdies    wird das Gas von jedem Düsenelement 70 radial nach aussen über die Platte 14 abgelenkt, wo es eine bestreichende Wirkung ausübt.



   Die Platte 14 weist eine erhebliche Anzahl von Bohrungen 66 auf und kann, je nach Grösse des Trockners 10, etwa 5000 bis 10000 solcher Bohrungen und eine entsprechende Anzahl darin angeordneter Düsenelemente 70 besitzen.



   Bei Inbetriebnahme oder nach jeder Ausserbetriebsetzung des Wirbelschichttrockners 10 bleiben alle Düsenelemente 70 mit den Enden der Stützen 84 auf der Oberseite der Platte 14 liegen, wie es in Fig. 2 dargestellt ist. Eine kleine Menge von zu behandelnden festen Stoffen kann manchmal auf dem   Kopf    74 liegen bleiben; jedenfalls wird die Menge des darauf liegenbleibenden Gutes durch den Winkel, den die Dachfläche des Kopfes 74 mit der Horizontalen bildet, minimal gehalten. Um den Wirbelschichttrockner 10 in Betrieb zu nehmen, wird das Gebläse 32, der Erhitzer 38 und der das Beschikkungsgut zuführende Motor 30 eingeschaltet, wo  durch ein Strom erhitzter Gase erzeugt wird. Die Gase gelangen in den Windkasten 18 und strömen weiter nach oben um die Schäfte 72 der Düsenelemente 70 in den von den Hohlkehlen 80 gebildeten Durchlass.

   Dann werden die Gase nach oben gegen die konkave Fläche 78 und von der Unterseite des Kopfes 74 radial nach aussen durch den von den Stützen 84 gebildeten und zwischen dem Kopf 74 und der oberen Fläche der Platte 14 befindlichen Raum geleitet, so dass sie die obere Fläche der Platte 14 bestreichen und in das aus den Festgutteilchen bestehende Turbulenzbett 16 gelangen. Das Gewicht der Düsenelemente 70 hält diese, wie in Fig. 2 dargestellt ist, in Ruhestellung, auch dann noch, wenn der Druck der Gase auf die Unterseite des Kopfes 74 und gegen die konkave Fläche 78 genügend gross ist, um, wie oben erwähnt, die Aufrechterhaltung des Turbulenzbettes 16 zu bewirken. Auf dem Kopf 74 befindliche Festgutteilchen bewegen sich schnell in das durchströmte Turbulenzbett 16 und üben daher im wesentlichen keinen abwärts gerichteten Druck auf die Düsenelemente 70 aus.

   Dementsprechend ist das Gewicht der Düsenelemente 70 natürlich grösser als die ausgeübte Antriebskraft, so dass die gewünschte Druckdifferenz zwischen der Ober- und der Unterseite der Platte 14 aufrechterhalten wird, ohne dass während des Betriebs des Trockners 10 die Düsenelemente 70 aus der in der Platte 14 vorgesehenen Bohrung 66 herausgehoben oder bewegt werden.



   Wird der Trockner 10 durch Unterbrechung des Gasstroms in den Windkasten 18 ausser Betrieb gesetzt, setzen sich die festen Stoffe des Turbulenzbettes 16 nach unten auf die Platte 14 ab, wobei sich ein Teil des Gutes auf den Köpfen 74 ablagert.



  Der Neigungswinkel der oberen Flächen der Köpfe 74 lässt das Gut von diesen Flächen nach unten und nach aussen gleiten, während die überhängenden Ränder der Basen 76 der Köpfe 74 verhindern, dass die Festbestandteile durch die Bohrungen 66 in den Windkasten 18 fallen. Daraus geht hervor, dass im wesentlichen keine Festsubstanzen an den Düsenelementen 70 vorbei durch die Bohrungen 66 in der Platte 14 hinabfallen und in den Windkasten 18 gelangen.



   Wenn die Platte 14 gereinigt werden soll, während der Trockner 10 ausser Betrieb ist, lassen sich die Düsenelemente 70 durch einfaches Hochheben entfernen, da kein fest oder sonstwie angeordneter Teil sie in ihrer Stellung auf der Platte 14 festhält.



  Nach Entfernung der Düsenelemente 70 lässt sich die obere und untere ebene Fläche der Platte 14 leicht reinigen, da sich auf der Platte 14 keine Unebenheiten befinden. Ferner ergibt sich daraus, dass die Konstruktion der Platte   14;sehr    einfach ist und keine besondere Bearbeitung oder Ausgestaltung der Bohrungen 66 erfordert.



   In manchen Fällen wird es erforderlich sein, nach Ausserbetriebsetzung des Trockners 10 die Betriebsbedingungen zu ändern, z. B. wenn andersgeartete Feststoffe behandelt werden sollen. Dabei kann es erwünscht sein, die ursprünglich verwendeten Düsenelemente 70 durch solche von anderem Format und Gewicht zu ersetzen, um dadurch einen grösseren oder geringeren Druckabfall über der Platte 14 und einen geringeren oder höheren Betriebsdruck und eine entsprechende Gasgeschwindigkeit in dem Turbulenzbett 16 zu ermöglichen. Die Düsenelemente 70 lassen sich gegen solche unterschiedlicher Grösse leicht auswechseln, da die vorhandenen Düsenelemente durch Hochheben bequem entfernt und die neuen Düsenelemente durch einfaches Einsetzen der Schäfte 72 in die Bohrungen 66 der Platte 14 schnell in Betriebsstellung gebracht werden können.

   Nach Einsetzen der neuen Düsenelemente 70 steuern diese wiederum automatisch die Druckdifferenz über der Platte 14, indem die Gase mit der gewünschten Strömungsgeschwindigkeit und unter dem gewünschten Druck dem zu durchströmenden Turbulenzbett 16 zugeführt werden. Die Stützen 84 erleichtern die Durchströmung des Turbulenzbetts 16, da während des Betriebs rings um die Düsenelemente 70 eine beschränkte Durchlass öffnung für die Gase gebildet wird und danach, bei zunehmendem Druck gegen die Unterseite der Köpfe 74, die Düsenelemente 70, wie zuvor dargelegt, in ihrer Ruhelage bleiben, in der die auf die Unterseiten der Düsenelemente und besonders deren Köpfe 74 ausgeübte Kräfte das Gewicht der Düsenelemente 70 nicht überschreiten.



   In Fig. 7 ist ein anders ausgebildetes Düsenelement 170 dargestellt, das im wesentlichen dem zuvor beschriebenen Düsenelement 70 gleicht, nur dass hier die im Schaft 172 des Düsenelementes 170 ausgebildeten   Hohlkehleri    180 je eine über ihre Länge veränderliche Querschnittsfläche aufweisen.



  Jede der Hohlkehlen 180 weist einen im wesentlichen segmentförmigen Querschnitt auf, so dass in ihrem Mittelteil eine nach den beiden Enden der Hohlkehle ständig abnehmende maximale Querschnittsfläche entsteht. Dementsprechend besitzt jede Hohlkehle 180 ihre geringsten Querschnittsflächen sowohl an einem ersten unmittelbar an der Unterseite eines Kopfes 174 befindlichen, als auch an einem zweiten auf dem Schaft 172 weiter unten gelegenen Punkt, wobei die grösste Querschnittsfläche im wesentlichen zwischen den beiden erwähnten Punkten liegt.



   Diese besondere Konstruktion der abgeänderten Form der Düsenelemente 170 bewirkt in dem Trockner auch eine geänderte Arbeitsweise. Wenn der Trockner ausser Betrieb ist, so dass im Windkasten 18 kein Druck herrscht, bewirkt das Gewicht jedes Düsenelementes 170, dass dieses sich nach unten in eine Ruhestellung bewegt, in der es durch Stützen 184 auf der Oberseite der Platte 14 gehalten wird.



   Wird der Trockner in Betrieb gesetzt und im Windkasten 18 Arbeitsdruck erzeugt, so bewegt der gegen den Schaft 172 des Düsenelementes 170 wirkende Aufwärtsdruck das Düsenelement 170 nach  oben, um durch die Hohlkehlen 180 einen Luftstrom grösserer Geschwindigkeit hindurchzulassen, welche natürlich am grössten ist, wenn die Stelle der grössten Querschnittsfläche der Hohlkehlen 180 im allgemeinen innerhalb der Bohrung 66 liegt.

   Daher bewegt sich das Düsenelement aus seiner vorerwähnten Ruhestellung in die Betriebsstellung, wie sie in Fig. 7 gezeigt ist, wodurch der Luftstrom mit vorbestimmter Geschwindigkeit aus dem Windkasten 18 durch die vier Hohlkehlen 180 in das zu durchströmende Turbulenzbett 16 gelangt, wobei die Ausströmungsgeschwindigkeit durch die besonderen Konstruktionsmerkmale der Düsenelemente festgelegt wird, die sich sowohl auf das Gewicht der Düsenelemente als auch auf die besondere Ausgestaltung der vier Hohlkehlen 180 beziehen.



   Wenn der Trockner ausser Betrieb gesetzt wird und der Arbeitsdruck im Windkasten 18 aufhört, kehrt darauf das Düsenelement 170 auf Grund seines Eigengewichtes aus der in Fig. 7 gezeigten Betriebsstellung in die vorerwähnte Ruhestellung zurück, die der in Fig. 2 gezeigten Ruhestellung des Düsenelementes 70 entspricht. In diesem Zusammenhang wird man bemerken, dass das Düsenelement 170 eine normale Betriebsstellung aufweist, in der die maximalen Querschnittsflächen der Hohlkehlen 180 gegenüber der Platte 14 eine vorbestimmte Stellung im wesentlichen innerhalb der Bohrung 66 - einnehmen, wodurch zwangsläufig die zum Betrieb des Trockners gehörige Betriebsstellung der Düsenelemente 170 zusammen mit dem gewünschten und vorbestimmten Arbeitsdruck im Windkasten 18 automatisch festgelegt wird.

   Die Anordnung ist sehr vorteilhaft, da sie verhindert, dass das Düsenelement 170 aus seiner Betriebsstellung in der Platte 14 in das zu durchströmende Turbulenzbett 16 gedrückt wird.



   Natürlich können die Düsenelemente 170, wie bereits beschrieben, zu Reinigungszwecken leicht aus den in der Platte 14 vorgesehenen Bohrungen 66 entfernt werden; ausserdem ist hervorzuheben, dass auch hier die Düsenelemente 170 gegen solche von anderem Gewicht und anderer Grösse vertauscht werden können, so dass nach Wunsch unterschiedliche Druckdifferenzen und Gasstromgeschwindigkeiten zwischen dem Windkasten 18 und dem Turbulenzbett 16 durch die in der Platte 14 ausgebildeten Bohrungen 66 entstehen können.



   Während die Einrichtung nach Fig. 1 in Verbindung mit dem Trocknen von in dem Turbulenzbett befindlichen Festgutteilchen mittels durchströmender Gase beschrieben wurde, kann sie natürlich auch dann Anwendung finden, wenn die Gase zum Kühlen oder zur chemischen Behandlung der in dem Turbulenzbett 16 befindlichen Festgutteilchen verwendet werden oder wenn die Festgutteilchen in dem Turbulenzbett 16 als   Wärmeaustausch- oder    Behandlungsmedium für in dem Turbulenzbett behandelte Gase dienen.   

Claims (1)

  1. PATENTANSPRUCH Wirbelschichtbehälter für Festgutteilchen, der eine mit Bohrungen versehene horizontale Platte aufweist, die den Behälter in eine obere Turbulenzkammer für die Festgutteilchen und einen unteren Windkasten teilt, dadurch gekennzeichnet, dass eine Vielzahl von Düsenelementen (70, 170) den Bohrungen (66) in der Platte (14) zugeordnet ist und jedes Düsenelement aus einem in die ihm zugeordnete Bohrung (66) einsetzbaren und aus ihr entfernbaren Schaft (72, 172) und einem am oberen Ende des Schaftes ausgebildeten und über der zugeordneten Bohrung (66) liegenden und diese überdeckenden Kopf (74, 174) besteht, wobei in dem'Schaft ein Durchlass für die Gase vorgesehen ist, das Ganze derart, dass ein geregelter Gas strom aus dem Windkasten nach oben unter die Unterseite des Kopfes (74, 174) und dann über die obere Seite der Platte (14)
    und son dort nach oben in das in der Turbulenzkammer befindliche Turbulenzbett der Festgutteilchen beim Betrieb entsteht, UNTERANSPRÜCHE 1. Wirbelschichtbehälter nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass jede Bohrung (66) in der Platte (14) kreisförmig und der in ihr sitzende Schaft (72, 172) des betreffenden Düsenelementes zylindrisch ist und einen gegenüber dem Durchmesser der Bohrung (66) etwas kleineren Durchmesser besitzt.
    2. Wirbelschichtbehälter nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchlass im Schaft (72, 172) nach oben zum Kopf (74, 174) hin verläuft.
    3. Wirbelschichtbehälter nach Unteranspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchlass aus mehreren Hohlkehlen (80, 180) besteht, die um den Schaft (72, 172) herum in gleichen Abständen angeordnet sind.
    4. Wirbelschichtbehälter nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Kopf (74, 174) am oberen Ende des Schaftes (72, 172) konisch geformt ist.
    5. Wirbelschichtbehälter nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass Mittel (84, 184) vorgesehen sind, die den Kopf (74, 174) im Abstand über der Platte (14) halten.
    6. Wirbelschichtbehälter nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Unterseite des Kopfes (74, 174) konkav ist.
    7. Wirbelschichtbehälter nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Düsenelemente (70, 170) aus rostfreiem Stahl bestehen.
CH7783859A 1959-04-27 1959-09-03 Wirbelschichtbehälter CH374332A (de)

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