CH705518A2

CH705518A2 - Tauchrohre mit strukturierten Oberflächen für Wärmetauscher-Zyklone.

Info

Publication number: CH705518A2
Application number: CH14312011A
Authority: CH
Inventors: Peter Arnold
Original assignee: Mertec Ag
Priority date: 2011-09-02
Filing date: 2011-09-02
Publication date: 2013-03-15

Abstract

Tauchrohre/Tauchrohr-Segmente mit wabenförmiger Oberflächenstruktur zur Verringerung des Verschleisses zum Einbau in die Zyklone von Schwebegaswärmetauschern von Zement-Klinkeröfen. Durch die sich zwischen den Rippen bzw. in den Taschen aufbauende Materialschicht wird weitgehend autogener Verschleiss sowie eine reduzierte thermische Belastung herbeigeführt.

Description

Technisches Gebiet

[0001] Bei der Herstellung von Zement-Klinker wird das Rohmehl in den Zyklonstufen eines Vorwärmers durch die Ofenabgase aufgeheizt. In den Zyklonen sind Tauchrohre - oftmals aus verschiedenen Segmenten bestehend - eingebaut, um deren Abscheidegrade zu verbessern. Die Erfindung betrifft diese Tauchrohre gemäss Patentanspruch.

Stand der Technik

[0002] Bei der Herstellung von Zement-Klinker als Vorprodukt zum eigentlichen Zement wir das feingemahlene Rohmehl bei modernen Ofenanlagen in mehrstufigen Zyklon-Schwebegaswärmetauschern auf eine Temperatur bis zu 1000 °C aufgeheizt. Dabei werden in den einzelnen Zyklonstufen die Rohmehlpartikel im Gegenstom zum heissen Ofenabgas stufenweise vorgewärmt. Um eine Wärmeverschleppung durch grosse Mengen im Gasstrom mitgerissener Partikel innerhalb des Wärmetauschersystems zu verhindern, werden Tauchrohre in die Zyklone eingebaut. Der Abscheidegrad der Zyklone wird durch die Tauchrohre auf bis zu 95% gesteigert.

[0003] Die Tauchrohre unterliegen bedingt durch hohe Temperaturen und Abrasion durch die Rohmehlpartikel einem hohen und unregelmässigem Verschleiss. Der Abscheidegrad der Zyklone lässt schon nach kurzer Zeit nach; der Wärmewirkungsgrad der Ofenanlage verschlechtert sich durch steigende Wärmeverschleppung. Als Folge stellen sich höhere spezifische Wärmeverbräuche ein.

Detaillierte Darstellung der Erfindung

[0004] Bei den Oberflächen-strukturierten Tauchrohren werden beim Metallguss oder durch nachträgliches Aufbringen beispielsweise durch Aufschweissen an der Oberfläche der Tauchrohre/Tauchrohrsegmente ein Wabenmuster hergestellt, welches durch Rippen resp. Taschen gebildet wird. Diese Wabenmuster kann je nach Einsatzfall quadratisch, rechteckig oder rautenförmig oder in unregelmässiger Anordnung ausgeführt sein.

[0005] Die Oberflächenstruktur bewirkt das Aufbauen einer Schicht aus Rohmehlpartikeln zwischen den erhaben vorstehenden Bereichen auf der Oberfläche der Tauchrohre.

[0006] Durch diese Materialschicht wird der direkte mechanische Oberflächen-Verschleiss durch Abrasion wird vermieden; es entsteht autogener Verschleiss zwischen den anhaftenden und den strömenden Rohmehlpartikeln; dadurch wird der Gesamt-Verschleiss reduziert.

[0007] Zusätzlich wird die thermische Belastung der Tauchrohre speziell an der heissen Aussenseite durch die anhaftende Materialschicht herabgesetzt und so der Wiederstand gegen Abrasion zusätzlich verbessert. Beide Effekte bewirken eine deutlich längere Standzeit der Tauchrohre bzw. der Tauchrohr-Segmente und führen zu einer Reduktion der Instandhaltungskosten.

[0008] Der Verschleiss der Tauchrohre erfolgt bedingt durch weitgehend autogenen Verschleiss deutlich gleichmässiger (kaum Materialauswaschungen) als bei herkömmlichen Tauchrohr, sodass der Wirkungsgrad der Zyklonstufen lange Zeit auf nahezu gleich hohem Niveau gehalten wird.

[0009] Ein längerfristig niedriger Wärmeenergieverbrauch bringt somit weitere Kosteneinsparungen mit sich. Aufzählung der Zeichnungen <tb>Fig. 1:<sep>Schematische Zeichnung eines Oberflächenstrukturierten Tauchrohres in diesem Fall ausgeführt aus verschiedenen Segmenten <tb>Fig. 2:<sep>Detailskizze einer Aussenoberfläche von Tauchrohrsegmenten mit wabenförmiger Oberflächenstruktur <tb>Fig. 3:<sep>Konstruktionsskizze für ein aus Segmenten aufgebautes Tauchrohr mit wabenförmiger Oberflächenstruktur

Ausführung der Erfindung

[0010] Bei den Oberflächenstrukturierten Tauchrohren/Tauchrohr-Segmenten wird direkt beim Metallguss oder durch nachträgliches Aufbringen z.B. durch Aufschweissen auf den Oberflächen der Tauchrohre ein wabenförmiges Muster hergestellt, welches durch Taschen resp. Rippen gebildet wird. Diese Waben können sowohl quadratisch, rechteckig, rautenförmig als auch unregelmässig angeordnet ausgeführt werden.

Claims

1. Tauchrohre oder Tauchrohr-Segmente mit strukturierten Oberflächen.

2. Tauchrohre nach Anspruch 1; dadurch gekennzeichnet, dass die Oberflächen wabenförmige Strukturen aufweisen die als Taschen oder als Rippenstruktur ausgebildet sein können und sowohl direkt beim Metallguss als auch durch nachträgliches Aufbringen hergestellt werden.

3. Tauchrohre nach Anspruch 1 und 2; dadurch gekennzeichnet, dass die Waben der Oberflächenstruktur quadratisch, rechteckig, rautenförmig oder unregelmässig angelegt sein können.