DD220512A1 - APPARATUS FOR APPLYING COW WATER TO DRUM CONTAINERS OF CALCIUM CARBIDE COOLING - Google Patents

APPARATUS FOR APPLYING COW WATER TO DRUM CONTAINERS OF CALCIUM CARBIDE COOLING Download PDF

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DD220512A1
DD220512A1 DD25566483A DD25566483A DD220512A1 DD 220512 A1 DD220512 A1 DD 220512A1 DD 25566483 A DD25566483 A DD 25566483A DD 25566483 A DD25566483 A DD 25566483A DD 220512 A1 DD220512 A1 DD 220512A1
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cooling
drum head
drum
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cooling water
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DD25566483A
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Christian Halbauer
Eberhard Bonnes
Heinz-Walter Ladwig
Heinfried Lauer
Rolf Hornbogen
Ernst Michel
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Buna Chem Werke Veb
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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Aufbringen von Kuehlwasser auf Trommelkoepfe von Calciumcarbidkuehltrommeln. Das Ziel der Erfindung besteht darin, die Kuehlung des Trommelkopfes an Calciumcarbidkuehltrommeln zu verbessern, wobei gleichzeitig der Kuehlwasserverbrauch zu verringern ist. Erfindungsgemaess werden hierfuer auf Bohrungen in den Kuehlfingern Kanaele aufgesetzt, die einen sich verbreiternden ebenen Freistrahl erzeugen. Durch den festgelegten Anstellwinkel geht der Freistrahl auf der Trommelkopfoberflaeche in einen hochturbulenten Wandstrahl ueber, der eine intensive Kuehlung bewirkt.The invention relates to a device for applying cooling water on Trommelkoepfe of Calciumcarbidkuehltrommeln. The object of the invention is to improve the cooling of the drum head on calcium carbide cooling drums while at the same time reducing the consumption of cooling water. According to the invention, channels are placed on holes in the cooling fingers for this purpose, which form a widening plane free jet. Due to the defined angle of attack, the free jet on the drum head surface is transformed into a highly turbulent wall jet, which causes intensive cooling.

Description

Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention

DieErfindung betrifft eine Vorrichtung zum Aufbringen von Kühlwasser auf den Trommelkopf von Calciumcarbidkühltrommeln, in denen das schmelzflüssige Calciumcarbid von ca. 2 000°C auf ca. 150°C abgekühlt wird.The invention relates to a device for applying cooling water to the drumhead of calcium carbide cooling drums in which the molten calcium carbide is cooled from about 2,000 ° C to about 150 ° C.

Charakteristik der bekannten technischen LösungCharacteristic of the known technical solution

Es ist bekannt, daß zum Kühlen des aus dem Carbidofen austretenden schmelzflüssigen Calciumcarbids rotierende Trommeln eingesetzt werden, die mit Wasser gekühlt werden. Während der größere Teil der Trommellänge mitfrei aus Rinnen überlaufendem Wasser gekühlt wird, ist der Trommelbereich am Calciumcarbideinlauf (Trommelkopf) intensiv mit unter Druck stehendem Wasser zu kühlen, um die vom Gießstrahl eingetragene große Wärmemenge abführen zu können (Üllmanns Encyklopädie der technischen Chemie, 3. Auflage 1954, Bd. 5, S. 35).It is known that rotating drums which are cooled with water are used to cool the molten calcium carbide emerging from the carbide furnace. While the greater part of the drum length is cooled with free water from troughs of overflowing water, the drum area at the Calciumcarbideinlauf (drum head) to cool intensively with pressurized water in order to dissipate recorded by the pouring stream of large amount of heat can (Üllmanns Encyklopädie der technischen Chemie, 3. Edition 1954, Vol. 5, p. 35).

Die Kühlsysteme bestehen aus kühlwasserführenden Rohren und Kühlfingern, aus denen das Wasser über Öffnungen austritt und als geradliniger geschlossener Freistrahl den rotierenden Trommelkopf trifft. Insbesondere bei stark verschmutztem Kühlwasser werden die Wasseraustrittsquerschnitte sehr groß gehalten, so daß die radial oder tangential auftreffenden Freistrahlen reflektiert werden. .The cooling systems consist of cooling water-carrying pipes and cooling fingers, from which the water emerges through openings and impinges on the rotating drum head as a rectilinear, closed free jet. Especially with heavily polluted cooling water, the water outlet cross sections are kept very large, so that the radially or tangentially incident free jets are reflected. ,

Weiterhin ist bekannt, daß bei den bisher eingesetzten Systemen zum Aufbringen des Kühlwassers auf den Trommelkopf die Kühiwirkuhg Unzureichend ist, weil die Trommelkopfoberfläche nur teilweise intensiv gekühlt wird. Trotz großem Kühlwasserverbrauch ist der Trommelkopf thermisch hoch belastet, was zu einem erhöhten Verschleiß des Kopfes führt. ' Ziel der ErfindungFurthermore, it is known that in the systems used to date for applying the cooling water to the drum head, the cooling effect is inadequate because the drum head surface is only partially intensively cooled. Despite large cooling water consumption of the drum head is thermally highly loaded, which leads to increased wear of the head. 'Object of the invention

Ziel der Erfindung ist es, die Kühlung des Trommelkopfes an den Calciumcarbidkühltrommeln mit Wasser, welches auch verschmutzt sein kann, zu verbessern, um die Laufzeit des Trommelkopfes zu verlängern, wobei gleichzeitig der Kühlwasserverbrauch zu verringern ist.The aim of the invention is to improve the cooling of the drum head on the Calciumcarbidkühltrommeln with water, which may also be contaminated, to extend the life of the drum head, while cooling water consumption is to be reduced.

Darlegung des Wesens der ErfindungExplanation of the essence of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zu schaffen, die den obigen Anforderungen genügt. Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß Oberflächen-und trommelachsenparallele Kühlfinger, die um den gesamten Trommelkopf angeordnet sind, Bohrungen in Richtung Trommeloberfläche erhalten, über denen jeweils ein trichterförmiger Kanal mit rechteckigem Querschnitt angeordnet ist. Der Kanal besteht aus 2 parallel übereinander angeordneten gleichschenkligen Trapezflächen, deren Abstand dem Bohrungsdurchmesser entspricht und die zur Trommelkopfoberfläche einen Anstellwinkel von 10° bis 20° haben, des weiteren aus 2 schmalen Begrenzungsflächen, die zueinander in einem Öffnungswinkel von 20° bis 40° angeordnet sind. Die kurze Seite der äußeren Trapezfläche schließt mit einer Krümmung über die Bohrung hinweg an den Bohrungsrand an. Die Länge der kurzen Seite der äußeren Trapezfläche entspricht dem Bohrungsdurchmesser.The invention has for its object to provide a device that meets the above requirements. According to the invention the object is achieved in that surface and drum axis parallel cooling fingers, which are arranged around the entire drum head, bores in the direction of the drum surface obtained, above each of which a funnel-shaped channel is arranged with a rectangular cross-section. The channel consists of 2 parallel superimposed isosceles trapezoidal surfaces whose distance corresponds to the bore diameter and the drum head surface have an angle of 10 ° to 20 °, further from 2 narrow boundary surfaces, which are arranged to each other at an opening angle of 20 ° to 40 ° , The short side of the outer trapezoidal surface joins the bore edge with a curvature across the bore. The length of the short side of the outer trapezoidal surface corresponds to the bore diameter.

Das Kühlwasser strömt mit hoher Geschwindigkeit aus der Bohrung im Kühlfinger und wird in den trichterförmigen Kanal , umgelenkt. Das Wasser verläßt den Kanal als ebener, sich verbreiternder Flächstrahl, der nach Aufschichten auf dieThe cooling water flows at high speed from the hole in the cold finger and is deflected into the funnel-shaped channel. The water leaves the channel as a flat, widening surface stream, which after layering on the

Trommelkopfwandung als sich verbreiternder Wandstrahl weiterläüft und die großflächige intensive Kühlung besorgt. AiisführungsbeispielDrum head wall as widening wall jet weiterläüft and worried the large-scale intensive cooling. Aiisführungsbeispiel

Im Oberflächen- und trommelachsenparallelen Kühlfinger 1, Abbildung 1, werden die trichterförmigen Kanäle 2 im Abstand von 150mm angeschweißt. Dabei ist, um den Umrundlauf der Trommel ausgleichen zu können, der lichte Abstand zwischen Kanal und zu kühlender Trommelkopfoberfläche 3 entsprechend zu wählen.In the surface and drum axis parallel cold finger 1, Figure 1, the funnel-shaped channels 2 are welded at a distance of 150mm. In this case, in order to compensate for the circulation of the drum, the clear distance between the channel and to be cooled drum head surface 3 to choose accordingly.

In den Abbildungen 2 und 3 sind 2 Ansichten der zweckmäßigen Realisierungsform eines trichterförmigen Kanäles dargestellt. An die Bohrung 4, die einen Durchmesser von 20mm hat, schließt der trichterförmige Kanal mit rechteckigem Querschnitt an. Die beiden gleichschenkligen Trapezflächen 5 und 6 des Kanaies sind zueinander im Abstand von 20mm angeordnet und haben zur Trommelkopfoberfläche einen Anstellwinkel von ß = 15°, Die beiden schmalen Begrenzungsflächen 7 und 8 des Kanaies 2 bilden einen Öffnungswinkel von a = 32°. Zur Fixierung des Kahales auf dem Kühlfinger werden die beiden Begrenzungsflächen 7 und 8 bis zum Kühlfinger verlängert. Die kurze Seite der äußeren Trapezfläche 5, die 20mm lang ist, schließt mit einer Krümmung von R = 20mm über die Bohrung 4 hinweg an den Bohrungsrand an.FIGS. 2 and 3 show two views of the functional realization of a funnel-shaped channel. To the bore 4, which has a diameter of 20mm, includes the funnel-shaped channel with a rectangular cross section. The two isosceles trapezoidal surfaces 5 and 6 of the canoe are arranged at a distance of 20mm from each other and have an angle of attack of ß = 15 ° to the drum head surface. The two narrow boundary surfaces 7 and 8 of the channel 2 form an opening angle of a = 32 °. To fix the Kahales on the cold finger, the two boundary surfaces 7 and 8 are extended to the cold finger. The short side of the outer trapezoidal surface 5, which is 20mm long, adjoins the bore edge with a curvature of R = 20mm across the bore 4.

Mit der Vorrichtung gemäß Abbildung 2 und 3 können bei einem Vordruck von beispielsweise 1 bar (Ü) 10m3/h verschmutztes Kühlwasser in Form eines hochturbulenten Wandstrahls auf die Trommelkopfoberfläche aufgeschichtet werden. Die erforderliche Wassermenge zur Kühlung des Trommelkopfes wird infolge höherer Kühlwasseraufwärmung um 20 bis 30% verringert. . . <With the device according to FIGS. 2 and 3, 10 m 3 / h of contaminated cooling water in the form of a highly turbulent wall jet can be piled onto the drum head surface at a pre-pressure of, for example, 1 bar (U). The amount of water required to cool the drum head is reduced by 20 to 30% due to increased cooling water heating. , , <

Claims (1)

Erfindungsanspruch:Invention claim: Vorrichtung zum Aufbringen von Kühlwasser auf den Trommelkopf von Calciumcarbidkühltrommeln mittels um den Trommelkopf angeordneter Kühlfinger, dadurch gekennzeichnet, daß die oberflächen- und trommelachsenparallelen Kühlfinger (1) Bohrungen in Richtung Trommelkopfoberfläche (3) aufweisen, über denen jeweils ein trichterförmiger Kanal (2) mit rechteckigem Querschnitt angeordnet ist, der von zwei parallel übereinander angeordneten gteichschenkligen Trapezflächen (5; 6), deren Abstand und Länge der kurzen Seite dem Bohrungsdurchmesser entsprechen, und die zur Trommelkopfoberfläche (3) einen Anstellwinkel β von 10° bis 20° haben, und des weiteren von 2 schmelen Begrenzungsflächen (7; 8), die zueinander in einem Öffnungswinkel α von 20° bis 40° angeordnet sind, gebildet ist, wobei die kurze Seite der äußeren Trapezfläche mit einer Krümmung über die Bohrung hinweg an den Bohrungsrand anschließt.Device for applying cooling water to the drum head of calcium carbide cooling drums by means of the drum head arranged around the cooling finger, characterized in that the surface and drum axis parallel cooling fingers (1) holes in the direction of drum head surface (3), above each of which a funnel-shaped channel (2) with rectangular Cross section is arranged, of two parallel superimposed orthogonal trapezoidal surfaces (5; 6) whose distance and length of the short side corresponding to the bore diameter, and the drum head surface (3) have an angle β of 10 ° to 20 °, and further of 2 melting boundary surfaces (7; 8), which are arranged to each other at an opening angle α of 20 ° to 40 °, is formed, wherein the short side of the outer trapezoidal surface adjoins the bore edge with a curvature across the bore. Hierzu 1 Seite ZeichnungFor this 1 page drawing Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Aufbringen von Kühlwasser auf den Trommelkopf von Calciumcarbidkühltrommeln, in denen das schmelzflüssige Calciumcarbid von ca. 2 OOO0C auf ca. 150°C abgekühlt wird.The invention relates to a device for applying cooling water to the drum head of Calciumcarbidkühltrommeln, in which the molten calcium carbide of about 2 000 0 C is cooled to about 150 ° C. Charakteristik der bekannten technischen LösungCharacteristic of the known technical solution Es ist bekannt, daß zum Kühlen des aus dem Carbidofen austretenden schmelzflüssigen Calciumcarbids rotierende Trommeln eingesetzt werden, die mit Wasser gekühlt werden. Während der größere Teil der Trommellänge mit.frei aus Rinnen überlaufendem Wasser gekühlt wird, ist der Trommelbereich am Calciumcarbideinlauf (Trommelkopf) intensiv mit unter Druck stehendem Wasser zu kühlen, um die vom Gießstrahl eingetragene große Wärmemenge abführen zu können (Ullmanns Encyklopädie der technischen Chemie, 3. Auflage 1954, Bd. 5, S. 35).It is known that rotating drums which are cooled with water are used to cool the molten calcium carbide emerging from the carbide furnace. While the greater part of the drum length mit.frei is cooled from troughs overflowing water, the drum area at the Calciumcarbideinlauf (drum head) is intensively cooled with pressurized water in order to remove the registered by the pouring stream of large amount of heat can (Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, 3rd edition 1954, Vol. 5, p. 35). Die Kühlsysteme bestehen aus kühlwasserführenden Rohren und Kühlfingern, aus denen das Wasser über Öffnungen austritt und als geradliniger geschlossener Freistrahl den rotierenden Trommelkopf trifft. Insbesondere bei stark verschmutztem Kühlwasser werden die Wasseraustrittsquerschnitte sehr groß gehalten, so daß die radial oder tangential auftreffenden Freistrahlen reflektiert werden. .The cooling systems consist of cooling water-carrying pipes and cooling fingers, from which the water emerges through openings and impinges on the rotating drum head as a rectilinear, closed free jet. Especially with heavily polluted cooling water, the water outlet cross sections are kept very large, so that the radially or tangentially incident free jets are reflected. , Weiterhin ist bekannt, daß bei den bisher eingesetzten Systemen zum Aufbringen des Kühlwassers auf den Trommelkopf die Kühiwirkuhg Unzureichend ist, weil die Trommelkopfoberfläche nur teilweise intensiv gekühlt wird. Trotz großem Kühlwasserverbrauch ist der Trommelkopf thermisch hoch belastet, was zu einem erhöhten Verschleiß des Kopfes führt.Furthermore, it is known that in the systems used to date for applying the cooling water to the drum head, the cooling effect is inadequate because the drum head surface is only partially intensively cooled. Despite large cooling water consumption of the drum head is thermally highly loaded, which leads to increased wear of the head. Ziel der Erfindung 'Object of the invention Ziel der Erfindung ist es, die Kühlung des Trommelkopfes an den Calciumcarbidkühltrommeln mit Wasser, welches auch verschmutzt sein kann, zu verbessern, um die Laufzeit des Trommelkopfes zu verlängern, wobei gleichzeitig der Kühlwasserverbrauch zu verringern ist.The aim of the invention is to improve the cooling of the drum head on the Calciumcarbidkühltrommeln with water, which may also be contaminated, to extend the life of the drum head, while cooling water consumption is to be reduced. Darlegung des Wesens der Erfindung ,Explanation of the essence of the invention, Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zu schaffen, die den obigen Anforderungen genügt. Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß oberflächen- und trommelachsenparallele Kühlfinger, die um den gesamten Trommelkopf angeordnet sind, Bohrungen in Richtung Trommeloberfläche erhalten, über denen jeweils ein trichterförmiger Kanal mit rechteckigem Querschnitt angeordnet ist. Der Kanal besteht aus 2 parallel übereinander angeordneten gleichschenkligen Trapezflächen, deren Abstand dem Bohrungsdurchmesser entspricht und die zur Trommelkopfoberfläche einen Anstellwinkel von 10° bis 20° haben, des weiteren aus 2 schmalen Begrenzungsflächen, die zueinander in einem . Öffnungswinkel von 20° bis 40° angeordnet sind. Die kurze Seite der äußeren Trapezfläche schließt mit einer Krümmung über die Bohrung hinweg an den Bohrungsrand an. Die Länge der kurzen Seite der äußeren Trapezfläche entspricht dem Bohrungsdurchmesser.The invention has for its object to provide a device that meets the above requirements. According to the invention the object is achieved in that surface and drum axis parallel cooling fingers, which are arranged around the entire drum head, bores in the direction of the drum surface obtained, above each of which a funnel-shaped channel is arranged with a rectangular cross-section. The channel consists of 2 parallel superimposed isosceles trapezoidal surfaces whose distance corresponds to the bore diameter and which have an angle of incidence of 10 ° to 20 ° to the drum head surface, further from 2 narrow boundary surfaces, which in a. Opening angle of 20 ° to 40 ° are arranged. The short side of the outer trapezoidal surface joins the bore edge with a curvature across the bore. The length of the short side of the outer trapezoidal surface corresponds to the bore diameter. Das Kühlwasser strömt mit hoher Geschwindigkeit aus der Bohrung im Kühlfinger und wird in den trichterförmigen Kanal umgelenkt. Das Wasser verläßt den Kanal als ebener, sich verbreiternder Flachstrahl, der nach Aufschichten auf die Trommelkopfwandung als sich verbreiternder Wandstrahl weiterläuft und die großflächige intensive Kühlung besorgt.The cooling water flows at high speed from the hole in the cold finger and is deflected into the funnel-shaped channel. The water leaves the channel as a flat, widening flat jet, which continues to run after spreading on the Trommelkopfwandung as widening wall jet and concerned the large-scale intensive cooling. Ausführungsbeispielembodiment Im oberflächen- und trommelachsenparallelen Kühlfinger 1, Abbildung 1, werden die trichterförmigen Kanäle 2 im Abstand von 150mm angeschweißt. Dabei ist, um den Umrundlauf der Trommel ausgleichen zu können, der lichte Abstand zwischen Kanal und zu kühlender Trommelkopfoberfläche 3 entsprechend zu wählen.In the surface and drum axis parallel cooling finger 1, Figure 1, the funnel-shaped channels 2 are welded at a distance of 150mm. In this case, in order to compensate for the circulation of the drum, the clear distance between the channel and to be cooled drum head surface 3 to choose accordingly. In dan Abbildungen 2 und 3 sind 2 Ansichten der zweckmäßigen Realisierungsform eines trichterförmigen Kanales dargestellt. An die Bohrung 4, die einen Durchmesser von 20mm hat, schließt der trichterförmige Kanal mit rechteckigem Querschnitt an. Die beiden gleichschenkligen Trapezflächen 5 und 6 des Kanales sind zueinander im Abstand von 20mm angeordnet und haben zur Trommelkopfoberfläche einen Anstellwinkel von β = 15°, Die beiden schmalen Begrenzungsflächen 7 und 8 des Kanales 2 bilden einen Öffnungswinkel von a = 32°. Zur Fixierung des Kanales auf dem Kühlfinger werden die beiden Begrenzungsflächen 7 und 8 bis zum Kühlfinger verlängert. Die kurze Seite der äußeren Trapezfläche 5, die 20mm lang ist, schließt mit einer Krümmung von R = 20mm über die Bohrung 4 hinweg an den Bohrungsrand an. Mit der Vorrichtung gemäß Abbildung 2 und 3 können bei einem Vordruck von beispielsweise 1 bar (Cl) 10m3/h verschmutztes Kühlwasser in Form eines hochturbulenten Wandstrahls auf die Trommelkopfoberfläche aufgeschichtet werden. Die erforderliche Wassermenge zur Kühlung des Trommelkopfes wird infolge höherer Kühlwasseraufwärmung um 20 bis 30% verringert.In Figures 2 and 3 2 views of the functional realization of a funnel-shaped channel are shown. To the bore 4, which has a diameter of 20mm, includes the funnel-shaped channel with a rectangular cross section. The two isosceles trapezoidal surfaces 5 and 6 of the channel are spaced from each other at a distance of 20mm and have the drum head surface an angle of β = 15 °, the two narrow boundary surfaces 7 and 8 of the channel 2 form an opening angle of a = 32 °. To fix the channel on the cold finger, the two boundary surfaces 7 and 8 are extended to the cold finger. The short side of the outer trapezoidal surface 5, which is 20mm long, adjoins the bore edge with a curvature of R = 20mm across the bore 4. With the device according to FIGS. 2 and 3, 10 m 3 / h of contaminated cooling water in the form of a highly turbulent wall jet can be stacked on the drum head surface at a pre-pressure of, for example, 1 bar (Cl). The amount of water required to cool the drum head is reduced by 20 to 30% due to increased cooling water heating.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AT400364B (en) * 1987-08-26 1995-12-27 Outokumpu Oy COOLING DEVICE FOR A TURN TUBE

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AT400364B (en) * 1987-08-26 1995-12-27 Outokumpu Oy COOLING DEVICE FOR A TURN TUBE

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