CH673467A5

CH673467A5 -

Info

Publication number: CH673467A5
Application number: CH4562/87A
Authority: CH
Inventors: Frohmut Vollhardt
Original assignee: Gutehoffnungshuette Man
Priority date: 1987-01-27
Filing date: 1987-11-24
Publication date: 1990-03-15
Also published as: SU1586522A3; FR2610000B1; FR2610000A1; UA7036A1

Description

BESCHREIBUNG Die Erfindung betrifft eine Drehtrommel zum Verschwelen von Abfällen unter Luftabschluss mit einem in Trommellängsachse angeordneten Heizrohrregister, durch das Heizgase im Gegenstrom zum Abfall geleitet werden. DESCRIPTION The invention relates to a rotary drum for the smoldering of waste in the absence of air with a heating tube register arranged in the longitudinal axis of the drum, through which heating gases are passed in countercurrent to the waste.

Schwelanlagen für die Entsorgung von Haus- und Industriemüll und dgl. sind bekannt (z. B. DE-PS 24 32 504). In derartigen Schwelanlagen wird auf dem Wege der Pyrolyse eine thermische Behandlung von Abfall vorgenommen, die bei geringstmöglicher Belastung der Umwelt die Gewinnung von Grundstoffen sicherstellt und den festen Abfall in einen leicht zu verbrennenden gasförmigen Brennstoff umwandelt. Pyrolyse ist also ein Verfahren der trockenen Destillation, das in einer sauerstofflosen Atmosphäre durchgeführt wird. Smoldering plants for the disposal of domestic and industrial waste and the like are known (e.g. DE-PS 24 32 504). In such smoldering plants, thermal treatment of waste is carried out by pyrolysis, which ensures the extraction of raw materials with the least possible pollution of the environment and converts the solid waste into an easily combustible gaseous fuel. Pyrolysis is a dry distillation process that is carried out in an oxygen-free atmosphere.

Eine Niedertemperatur-Schwelanlage wird z. B. in «VGB A low-temperature smoldering plant is e.g. B. in «VGB

Kraftwerkstechnik» 66, Heft 5, Mai 1986, beschrieben. In dieser Anlage wird unsortierter Hausmüll zerkleinert und über ein Eintragssystem in eine indirekt beheizte Drehtrommel eingebracht. In einem Heizgaserzeuger wird ein Teil des erzeugten Reingases s verbrannt. Die entstehenden Rauchgase werden zusammen mit Auspuffgasen eines Gasmotors durch die Heizgasrohre der Drehtrommel geleitet. Der Müll wird auf etwa 500 Grad Celsius erhitzt. Bei dieser Temperatur und einer Verweilzeit des Mülls von 60 bis 90 Minuten wird der Müll entgast. Bunt- und Schwer-io metalle werden nicht oxidiert, da in der Drehtrommel eine reduzierte Wasserdampf-Ammoniak-Atmosphäre herrscht. Am Austragsende der Drehtrommel werden der gasförmige und der feste Stoffstrom getrennt. Der Reststoff wird über ein Austragssystem abgeführt. An die Behandlung des Mülls in der Schweltrommel i5 schliessen sich die Behandlung der Schwelgase im Gaswandler und die Gasreinigung an. Kraftwerkstechnik »66, No. 5, May 1986. In this system, unsorted household waste is crushed and introduced into an indirectly heated rotary drum via an entry system. A part of the clean gas generated is burned in a heating gas generator. The resulting flue gases are passed through the hot gas pipes of the rotary drum together with exhaust gases from a gas engine. The garbage is heated to around 500 degrees Celsius. The waste gas is degassed at this temperature and a waste time of 60 to 90 minutes. Non-ferrous and heavy io metals are not oxidized as there is a reduced water vapor-ammonia atmosphere in the rotating drum. At the discharge end of the rotary drum, the gaseous and the solid material flow are separated. The residual material is removed via a discharge system. The treatment of the waste in the smoldering drum i5 is followed by the treatment of the smoldering gases in the gas converter and the gas cleaning.

Schweltrommeln dieser Art sind wegen der z.T. aggressiven Bestandteile des Abfalls Korrosion und Verschleiss ausgesetzt und haben daher nur eine begrenzte Lebensdauer. Smoldering drums of this type are aggressive components of the waste are exposed to corrosion and wear and therefore have a limited lifespan.

20 Aufgabe der Erfindung ist es, eine Drehtrommel zum Verschwelen von Abfallen jeglicher Art zu schaffen, die weniger anfallig gegenüber Korrosion und Verschleiss ist und bei der das besonders gefährdete Heizrohrregister konstruktiv so ausgebildet ist, dass es ohne Schwierigkeiten erneuert werden kann. 25 Diese Aufgabe wird gemäss den Merkmalen im kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1 gelöst. Einzelheiten, die weitere Verbesserungen und Vereinfachungen gegenüber den Schweltrommeln des Standes der Technik darstellen, sind in den Merkmalen der abhängigen Ansprüche aufgezeigt. 30 Das erfindungsgemässe Heizrohrregister ist als komplettes System mit einer Sammelkammer auf der Heizgaseintrittsseite und einer Kammer auf der gegenüberliegenden Seite des Registers, die als Heizgaswendekammer bezeichnet wird, ausgerüstet. Der Innenmantel des Systems wird aus Flossenrohren gebildet 35 und der Aussenmantel schliesst sich an die beiden erwähnten Kammern an und verläuft mit Abstand parallel dem Flossenrohr-Innenmantel. Dieser Raum dient der Rückführung der Heizgase zur Heizgaseintrittsseite. Die weiteren Rohre des Registers sind in die Wände der Sammelkammer und Heizgaswendekammer gas-« dicht eingeschweisst. Anstelle von Einzelkompensatoren für jedes Heizgasrohr auf der Abfall-Eintrittsseite, wie sie bei der bekannten Schweltrommel notwendig sind, genügt bei dem Heizrohrregister-System nach der Erfindung ein einziger umlaufender Kompensator, der in die Heizgaswendekammer eingebaut ist. Durch 45 den Fortfall von vielen Einzelkompensatoren wird eine engere Heizrohrteilung ermöglicht. Bei unveränderter Abfall-Durchsatzleistung kann daher der Durchmesser der erfindungsgemässen Drehtrommel gegenüber einer Trommel nach dem Stand der Technik verkleinert werden. Dies hat eine Kostenersparnis zur 50 Folge. 20 The object of the invention is to provide a rotary drum for charring waste of any kind, which is less susceptible to corrosion and wear and in which the particularly vulnerable heating tube register is designed so that it can be replaced without difficulty. 25 This object is achieved according to the features in the characterizing part of patent claim 1. Details which represent further improvements and simplifications compared to the smoldering drums of the prior art are shown in the features of the dependent claims. 30 The heating tube register according to the invention is equipped as a complete system with a collecting chamber on the heating gas inlet side and a chamber on the opposite side of the register, which is referred to as the heating gas turning chamber. The inner jacket of the system is formed from fin tubes 35 and the outer jacket adjoins the two chambers mentioned and runs parallel to the fin tube inner jacket at a distance. This room is used to return the heating gases to the heating gas inlet side. The other tubes of the register are gas-tightly welded into the walls of the collecting chamber and the heating gas turning chamber. Instead of individual compensators for each heating gas pipe on the waste entry side, as are necessary in the known smoldering drum, in the heating pipe register system according to the invention, a single rotating compensator that is installed in the heating gas turning chamber is sufficient. The elimination of many individual compensators enables a narrower heating pipe division. With unchanged waste throughput, the diameter of the rotary drum according to the invention can therefore be reduced compared to a drum according to the prior art. This results in a cost saving.

Das erfindungsgemässe Heizrohrregister ist selbsttragend. Die Heizrohre weisen Tragstege auf, die die Stabilität des Systems gewährleisten, da durch sie eine Verbindung der Einzelrohre geschaffen ist The heating tube register according to the invention is self-supporting. The heating pipes have supporting webs that ensure the stability of the system, since they create a connection between the individual pipes

55 Die Heizrohre des Heizrohrregisters dienen neben dem Schwelwärmeeintrag zugleich der Abfallumwälzung und dem Transport des Abfalls in der Drehtrommel. 55 In addition to the smoldering heat input, the heating pipes of the heating pipe register also serve to circulate the waste and to transport the waste in the rotating drum.

Da das Heizrohrregister-System nicht fest mit dem Drehtrommelmantel verbunden ist, sondern mit Hilfe von Gleitschuhen, 60 die beispielsweise an der Innenwand des Drehtrommelmantels befestigt sind, wird ein definierter Abstand zwischen Drehtrommelmantel und Aussenmantel des Heizrohrregister-Systems gewährleistet. Infolgedessen wird über den gesamten Aussenmantel der Drehtrommel stets eine gleichbleibende niedrige Tempera-65 tur aufrechterhalten, die keine Material- und Korrosionsprobleme für den Drehtrommelmantel aufwirft. Since the heating pipe register system is not firmly connected to the rotating drum jacket, but with the help of sliding shoes 60, which are attached to the inner wall of the rotating drum jacket, for example, a defined distance between the rotating drum jacket and the outer jacket of the heating pipe register system is guaranteed. As a result, a constant low temperature is always maintained over the entire outer casing of the rotating drum, which does not pose any material and corrosion problems for the rotating drum casing.

Mit der Drehbewegung der Schweltrommel wandern die Heizrohre im unteren Bereich der Trommel durch die dort As the smoldering drum rotates, the heating pipes in the lower area of the drum move through them

673 467 673 467

befindlichen Abfallstoffe hindurch, während zur gleichen Zeit im oberen Teil der Trommel keine direkte Berührung mit dem Abfall stattfindet. existing waste materials, while at the same time there is no direct contact with the waste in the upper part of the drum.

Daher ist die Abkühlung des Heizgases im unteren Teil der Schweltrommel durch den besseren Wärmeübergang grösser als im oberen Trommelteil. Die dadurch hervorgerufenen unterschiedlichen Wärmedehnungen können sich bei niedriger Umdrehungszahl der Schweltrommel nur ungenügend ausgleichen. The cooling of the heating gas in the lower part of the carbonization drum is therefore greater than in the upper part of the drum due to the better heat transfer. The resulting different thermal expansions can only be insufficiently compensated for at a low speed of the smoldering drum.

Daher kann nach der Erfindung vorgesehen werden, dass die geradlinig verlaufenden Rohre des aus Flossenrohren bestehenden Innenmantels sowie die übrigen Rohre des Heizrohrregister-Systems etwa im mittleren Bereich der Drehtrommel eine Abkröpfung in Form mindestens einer halben Spirale aufweisen und die Rohre anschliessend wieder geradlinig zur Heizgaswendekammer verlaufen. It can therefore be provided according to the invention that the straight tubes of the inner jacket consisting of fin tubes as well as the other tubes of the heating tube register system have an offset in the form of at least half a spiral in the central region of the rotating drum and the tubes then again run straight to the hot gas turning chamber .

Auf diese Weise gelingt es, dass ein Längenabschnitt eines jeden Heizrohres im unteren Drehtrommelbereich im Müll eingetaucht ist, während gleichzeitig ein anderer Abschnitt desselben Heizrohres im oberen Trommelbereich frei liegt. In this way it is possible for a length section of each heating tube in the lower rotating drum area to be immersed in the refuse, while at the same time another section of the same heating pipe is exposed in the upper drum area.

Selbstverständlich können jedem Heizrohr anstelle einer halben spiralförmigen Umdrehung auch 1 Vi, 2 Vi, 3 Vi usw. Spiralen gegeben werden. Damit der Längenbereich, in dem eine Berührung der Heizrohre mit dem Abfall stattfindet, und die Länge der abfallfreien Beaufschlagung gleich sind, sollte die Abkröpfung vorzugsweise im mittleren Drehtrommelbereich stattfinden. Of course, 1 Vi, 2 Vi, 3 Vi etc. spirals can be added to each heating tube instead of half a spiral revolution. So that the length range in which the heating pipes come into contact with the waste and the length of the waste-free loading are the same, the bend should preferably take place in the middle rotating drum area.

Die einzelnen Rohre des Heizrohrregister-Systems besitzen zum Zwecke der gleichen Heizleistung gleiche Länge, und die Längenanpassung durch entsprechende Längenabstufung wird vor Eintritt der Heizrohre in die Heizgaswendekammer vorgenommen. The individual tubes of the heating tube register system have the same length for the same heating output, and the length adjustment by appropriate length grading is carried out before the heating tubes enter the hot gas turning chamber.

Da das Heizrohrregister-System mit allen Einbauten als kompakte Einheit nur mit Hilfe einer Schweisslippendichtung zwischen Drehtrommelboden und Drehtrommelmantel verbunden ist, lässt sich das komplette Register-System nach Lösen dieser Dichtung aus dem Mantel der Drehtrommel herausziehen und gegebenenfalls durch ein neues Heizrohrregister-System ersetzen. Since the heating pipe register system with all internals as a compact unit is only connected by means of a welding lip seal between the rotating drum base and the rotating drum casing, the complete register system can be pulled out of the casing of the rotating drum after loosening this seal and, if necessary, replaced with a new heating pipe register system.

Die Anzahl der Dichtungen konnte bei der erfindungsgemäs-sen Drehtrommel dadurch reduziert werden, dass die Abführung des Heizgases nicht wie bei der bekannten Schweltrommel auf der Seite des Mülleintrags stattfindet, sondern auf der Heizgaseintrittsseite. Insofern weist die Drehtrommel gemäss der Erfindung auf der Abfall-Eintrittsseite nur eine Dichtung zwischen Drehtrommelboden und Abfall-Stopfschnecke auf. Auf der Heizgaseintrittsseite sind ausser einer Dichtung für die Austragsschnecke für den Reststoff lediglich zwei Dichtungen für den dort befindlichen Heizgaseintritts- und Heizgasaustrittsbereich vorzusehen. The number of seals in the rotary drum according to the invention could be reduced in that the discharge of the heating gas does not take place on the side of the waste entry, as in the known smoldering drum, but on the heating gas inlet side. In this respect, the rotary drum according to the invention has only one seal on the waste entry side between the rotary drum base and the waste stuffing screw. On the heating gas inlet side, apart from a seal for the discharge screw for the residual material, only two seals are to be provided for the heating gas inlet and heating gas outlet area located there.

Ein Ausfuhrungsbeispiel der erfindungsgemässen Drehtrommel zum Verschwelen von Abfallen wird nachstehend an Hand der schematischen Zeichnung näher erläutert. An exemplary embodiment of the rotary drum according to the invention for charring waste is explained in more detail below with reference to the schematic drawing.

Es zeigen: Show it:

Fig. 1 einen Längsschnitt der Drehtrommel mit Stopfschnecke und Austragsschnecke für den Reststoff und Fig. 1 shows a longitudinal section of the rotary drum with a stuffing screw and discharge screw for the residue and

Fig. 2 einen Querschnitt durch die Drehtrommel, 2 shows a cross section through the rotary drum,

Fig. 3 einen Längsschnitt der Drehtrommel mit alternativer Gestaltung des Heizrohrregisters. Fig. 3 shows a longitudinal section of the rotary drum with an alternative design of the heating tube register.

Bei der dargestellten Drehtrommel gelangt der vorzerkleinerte In the rotary drum shown, the pre-shredded material arrives

Abfall über eine Stopfschnecke 4, die gegenüber der Drehtrom-mel abgedichtet 19 ist, auf der Abfall-Eintragsseite 3 in die Trommel. Die Drehtrommel ist in üblicher Weise geneigt angeordnet, auf (nicht dargestellten) Trag- und Antriebsrollen gelagert und wird in Drehbewegung versetzt. Waste via a stuffing screw 4, which is sealed off from the rotary drum 19, on the waste entry side 3 into the drum. The rotary drum is arranged inclined in the usual way, is mounted on support and drive rollers (not shown) and is set in rotary motion.

Innerhalb der Drehtrommel, die durch den Drehtrommel-mantel 1 und die beiden Drehtrommelböden 2 gebildet wird, ist ein selbsttragendes, sich frei dehnendes Heizrohrregister-System 8 angeordnet, das eine Schweisslippendichtung 22 zwischen Drehtrommelboden 2 und Drehtrommelmantel 1 aufweist. Der Aussenmantel 10 des Heizrohrregister-Systems 8 geht an den Enden der Drehtrommel in Sammelkammern über, und zwar auf der Abfall-Eintragsseite 3 in eine Heizgas-Wendekammer 13 und auf der gegenüberliegenden Seite in eine Heizgas-Sammelkammer 12. Der innere Mantel des Heizrohrregister-Systems 8 wird durch einen Flossenrohrmantel 9 gebildet. Die Heizgas-Wendekammer 13 weist einen Kompensator 14 auf. Within the rotating drum, which is formed by the rotating drum casing 1 and the two rotating drum bases 2, a self-supporting, freely expanding heating pipe register system 8 is arranged, which has a welding lip seal 22 between the rotating drum base 2 and the rotating drum casing 1. The outer jacket 10 of the heating pipe register system 8 merges into collecting chambers at the ends of the rotating drum, namely on the waste entry side 3 into a heating gas turning chamber 13 and on the opposite side into a heating gas collecting chamber 12. The inner jacket of the heating pipe register Systems 8 is formed by a fin tube jacket 9. The heating gas turning chamber 13 has a compensator 14.

Die weiteren Heizrohre 11 des Registers 8 verlaufen parallel zum Flossenrohrmantel 10. Diese Rohre sind beidseitig gasdicht in die Wände der Kammern 12, 13 eingeschweisst. Zwischen den Heizrohren 10, 11 sind in Abständen Tragstege 16 eingeschweisst, die der Stabilität des Registers 8 dienen. The further heating tubes 11 of the register 8 run parallel to the fin tube jacket 10. These tubes are welded gas-tight on both sides into the walls of the chambers 12, 13. Support webs 16 are welded in at intervals between the heating pipes 10, 11, which serve for the stability of the register 8.

Zwischen dem Aussenmantel 10 des Registers 8 und dem Drehtrommelmantel 1 sind Gleitschuhe 17 angeordnet, die einen definierten Abstand des Heizrohrregister-Systems 8 zum Drehtrommelmantel 1 aufrechterhalten. Diese Gleitschuhe 17 können entweder innen am Drehtrommelmantel 1 oder aussen am Aussenmantel 10 befestigt sein. Sliding shoes 17 are arranged between the outer casing 10 of the register 8 and the rotating drum casing 1, which maintain a defined distance of the heating pipe register system 8 from the rotating drum casing 1. These sliding shoes 17 can either be fastened on the inside to the rotating drum casing 1 or on the outside on the outer casing 10.

Nach Lösen der Schweisslippendichtung 22 lässt sich das Heizrohrregister-System 8 auf den Gleitschuhen 17 aus der Drehtrommel als kompakte Einheit herausziehen. After loosening the welding lip seal 22, the heating tube register system 8 on the slide shoes 17 can be pulled out of the rotary drum as a compact unit.

Auf der der Âbfall-Eintragsseite 3 gegenüberliegenden Seite ist die Austragsschnecke 5 angeordnet. The discharge screw 5 is arranged on the side opposite the waste entry side 3.

Die Heizgase werden von einem (nicht dargestellten) Heizgaserzeuger über den Heizgaseintritt 6 in die Heizrohre 9,11 geleitet und geben ihre Wärme an den in die Drehtrommel eingetragenen Abfall ab. Die im Gegenstrom zum Abfall geführten Heizgase werden über die Heizgasrückführung 15 innerhalb des Heizrohrregister-Systems 8 zum Heizgasaustritt 7, der sich auf der gleichen Seite wie der Heizgaseintritt 6 befindet, aus der Drehtrommel abgeleitet. The heating gases are passed from a (not shown) heating gas generator via the heating gas inlet 6 into the heating pipes 9, 11 and give off their heat to the waste entered in the rotary drum. The heating gases conducted in countercurrent to the waste are discharged from the rotary drum via the heating gas return 15 within the heating pipe register system 8 to the heating gas outlet 7, which is located on the same side as the heating gas inlet 6.

Abfall und Reststoff-Schwelgase werden auf der Austragsseite der Drehtrommel abgeführt und gelangen zur üblichen Weiterbehandlung. Waste and residual carbonization gases are discharged on the discharge side of the rotary drum and are processed as usual.

Die Dichtung der Austragsschnecke 5 ist mit 20 bezeichnet und die Dichtungen im Hèizgaseintritts- und Heizgasaustrittsbereich mit 21. The seal of the discharge screw 5 is designated by 20 and the seals in the heating gas inlet and heating gas outlet area by 21.

Gemäss der Alternative Fig. 3 sind die Heizrohre 9, 11 des Heizrohrregister-Systems 8 im mittleren Bereich der Drehtrommel spiralförmig abgekröpft 23. Im Ausführungsbeispiel ist eine Abkröpfung in Form einer halben Spirale dargestellt. According to the alternative in FIG. 3, the heating tubes 9, 11 of the heating tube register system 8 are bent off in a spiral in the middle region of the rotary drum 23. In the exemplary embodiment, an offset is shown in the form of a half spiral.

Zur Heizgaswendekammer 13 hin verlaufen die Heizrohre 9, 11 wieder wie vor der Abkröpfung geradlinig. Damit die Gesamtlänge eines jeden Heizrohres gleich ist, findet vor Eintritt der Rohre in die Heizgaswendekammer 13 eine Längenabstufung 24 statt. Towards the heating gas turning chamber 13, the heating pipes 9, 11 again run in a straight line, as before the bend. So that the total length of each heating tube is the same, a length gradation 24 takes place before the tubes enter the heating gas turning chamber 13.

5 5

10 10th

15 15

20 20th

25 25th

30 30th

35 35

40 40

45 45

50 50

55 55

G G

3 Blatt Zeichnungen 3 sheets of drawings

Claims

673 467

1.Turning drum for smoldering waste under the exclusion of air with a heating tube register arranged in the longitudinal axis of the drum, through which heating gases are directed in countercurrent to the waste, characterized in that the heating tube register is designed as a self-supporting, freely expanding system (8) which is not fixed Has connection to the rotary drum jacket (I), and that the heating tube register system (8) as a whole can be replaced.

2. Rotary drum according to claim 1, characterized in that the heating tube register system (8) has a double jacket, the inner jacket (9) being formed from fin tubes, that the double jacket on the heating gas inlet side and on the opposite side of the chambers (12, 13 ), the heating gas turning chamber (13) being provided with a circumferential compensator (14), that the remaining tubes (11) of the heating tube register are welded gas-tight into the walls of the two chambers (12, 13), and that the space between Inner jacket (9) and outer jacket (10) for the heating gas recirculation (15) is provided.

2nd

PATENT CLAIMS

3. Rotary drum according to claims 1 and 2, characterized in that the rectilinear tubes of the inner jacket consisting of fin tubes (9) and the remaining tubes (11) of the heating tube register system (8) have an offset (23) in the central region of the rotary drum ) in the form of at least half a spiral and the tubes (9, 11) then run straight again.

4. Rotary drum according to claim 3, characterized in that the individual tubes (9, 11) of the heating tube register system (8) have the same length and the length adjustment is made by appropriate length gradation (24) before the tubes enter the heating gas turning chamber (13) .

5. Rotary drum according to one of claims 1 to 4, characterized in that the tubes (9, 11) of the heating tube register between the two chambers (12, 13) have supporting webs (16) with one another.

6. Rotary drum according to claims 1 and 2, characterized in that the fin tube casing (9) is lined with ramming compound (18) on the side facing the outer casing.

7. Rotary drum according to claims 1 and 2, characterized in that on the waste entry side (3) a seal (19) between the rotating drum base (2) and waste stuffing screw (4) is arranged.

8. Rotary drum according to claims 1 and 2, characterized in that on the heating gas inlet side (6) apart from a seal (20) for the discharge screw (5) only two seals (21) for the heating gas inlet and heating gas outlet area (6,7) are arranged are.