Die Erfindung betrifft eine Schüttgut-Wärmetauschervorrichtung. Ferner betrifft die Erfindung ein Wärmetauschersystem mit mindestens einer derartigen Schüttgut-Wärmetauschervorrichtung sowie ein Verfahren zum Betrieb eines derartigen Wärmetauschersystems. The invention relates to a bulk material heat exchanger device. Furthermore, the invention relates to a heat exchanger system with at least one such bulk material heat exchanger device and a method for operating such a heat exchanger system.
Ein Wärmetauschersystem für Schüttgut ist bekannt aus der DE 28 15 825 A1 . Weitere Wärmetauschervorrichtungen sind bekannt aus der EP 0 048 049 B1 , der DE 34 32 864 A1 , der DE 38 18 819 A1 und der US 2 703 225. A heat exchanger system for bulk material is known from the DE 28 15 825 A1 , Other heat exchanger devices are known from the EP 0 048 049 B1 , of the DE 34 32 864 A1 , of the DE 38 18 819 A1 and the US 2,703,225.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Wärmetauschervorrichtung sowie ein Wärmetauschersystem für Schüttgut derart weiterzubilden, dass eine Wärmeübertragungseffizienz verbessert ist. It is an object of the present invention to develop a heat exchanger device and a bulk heat exchanger system such that heat transfer efficiency is improved.
Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß gelöst durch eine Schüttgut-Wärmetauschervorrichtung nach Anspruch 1, durch ein Wärmetauschersystem nach Anspruch 8 und durch ein Betriebsverfahren nach Anspruch 11. This object is achieved by a bulk material heat exchanger device according to claim 1, by a heat exchanger system according to claim 8 and by an operating method according to claim 11.
Erfindungsgemäß wurde erkannt, dass eine turbulente Strömung des Schüttguts innerhalb des Förderkanals im Wärmetauscherabschnitt der Wärmetauschervorrichtung zu einer Erhöhung der Wärmeübertragungseffizienz im Wärmetauscherabschnitt führt. Die Führung des Wärmeträger-Fluids und des Schüttguts erfolgen voneinander getrennt. Das Wärmeträger-Fluid und das Schüttgut kommen also nur indirekt über Wände des Förderkanals miteinander in Kontakt. Versuche haben gezeigt, dass aufgrund der turbulenten Strömung ein Wärmekontakt zwischen dem Schüttgut und dem Wärmeträger-Fluid über die Wände des Förderkanals erhöht ist. Diese turbulente Strömung wird durch die Turbulenzerzeugungseinrichtung gezielt herbeigeführt. Die mindestens eine Turbulenzerzeugungseinrichtung erzeugt Druckschwankungen beziehungsweise Druckpulsationen von Fördergas, das bei der pneumatischen Förderung des Schüttguts eingesetzt wird. Diese Druckschwankungen beziehungsweise Druckpulsationen erzeugen wiederum die Turbulenz des Schüttguts im Förderkanal. Hierdurch verbessert sich der Wärmeübergang vom Wärmeträger-Fluid auf das Schüttgut. Sofern der Schüttgut-Wärmetauscherabschnitt exakt einen Schüttgut-Förderkanal aufweist, können der Schüttgut-Zuführabschnitt und der Schüttgut-Abführabschnitt auch Endabschnitte des Schüttgut-Förderkanals selbst darstellen. Die Turbulenz des Schüttguts im Förderkanal kann durch gezielt herbeigeführte Druckschwankungen in den Förderkanälen der Wärmetauschervorrichtung herbeigeführt werden. Die Druckschwankungen können bei der Entspannung eine Aktivierung des Schüttguts innerhalb der Förderkanäle bewirken. Die Turbulenz kann alternativ oder zusätzlich durch eine Erhöhung der Geschwindigkeit des Schüttguts beim Passieren der Turbulenzerzeugungseinrichtung herbeigeführt werden. According to the invention, it has been recognized that a turbulent flow of the bulk material within the conveying channel in the heat exchanger section of the heat exchanger device leads to an increase in the heat transfer efficiency in the heat exchanger section. The guide of the heat transfer fluid and the bulk material are separated from each other. The heat transfer fluid and the bulk material thus come into contact only indirectly via walls of the conveyor channel. Experiments have shown that due to the turbulent flow thermal contact between the bulk material and the heat transfer fluid is increased over the walls of the conveyor channel. This turbulent flow is deliberately brought about by the turbulence generating device. The at least one turbulence generating device generates pressure fluctuations or pressure pulsations of conveying gas, which is used in the pneumatic conveying of the bulk material. These pressure fluctuations or pressure pulsations in turn generate the turbulence of the bulk material in the conveyor channel. This improves the heat transfer from the heat transfer fluid to the bulk material. If the bulk material heat exchanger section has exactly one bulk material delivery channel, the bulk material delivery section and the bulk material removal section can also represent end sections of the bulk material delivery channel itself. The turbulence of the bulk material in the conveying channel can be brought about by deliberately brought about pressure fluctuations in the conveying channels of the heat exchanger device. The pressure fluctuations can cause an activation of the bulk material within the conveyor channels during the relaxation. The turbulence may alternatively or additionally be brought about by an increase in the speed of the bulk material when passing the turbulence generating device.
Eine Turbulenzerzeugungseinrichtung nach Anspruch 2 kann ein schwenkbares oder drehbares Drosselelement, zum Beispiel in Form einer angetrieben schwenkbaren oder drehbaren Platte, im Förderkanal aufweisen. Alternativ kann als Drosselelement ein angetriebener Schieber oder ein Zellenrad gebildet sein. Derartige Turbulenzerzeugungseinrichtungen sind Beispiele für Einrichtungen, die die Turbulenz durch Druckschwankungen in den Förderkanälen der Wärmetauschervorrichtung herbeiführen. Das Zellenrad kann genau zwei Zellenradwände in Form von Stegen, die von einer zentralen Zellenrad-Drehachse ausgehen, aufweisen. Durch ein solches Zellenrad werden genau zwei Zellen in Umfangsrichtung um die Zellenrad-Drehachse gebildet. Die Stege können, was ihre Flächenerstreckung angeht, variabel einstellbar sein. Die Drosselstellung des angetriebenen Drosselelements kann gleichzeitig eine Verschlussstellung für den Förderkanal darstellen. Umstellzeiten zwischen der Durchgangsstellung und der Drosselstellung können im Sekundenbereich liegen. Bei einer schwenkbaren Platte als Drosselelement kann ein Plattenantrieb Verstellelemente aufweisen, sodass ein Schwenkwinkel der schwenkbaren Platte einstellbar ist. Bei einem angetriebenen Schieber als Drosselelement kann der Schieberantrieb Verstellelemente aufweisen, sodass ein Schiebehub des Schiebers einstellbar ist. Das angetriebene Drosselelement kann über einen Direkt-Antriebsmotor oder indirekt über einen Kettenantrieb oder über einen Kurbelantrieb angetrieben sein. Ein Antrieb für das Drosselelement kann einen Frequenzumformer zur Steuerung des Schwenk- beziehungsweise Drehantriebs aufweisen. Die Antriebsgeschwindigkeit und insbesondere auch die Winkelgeschwindigkeit eines bei einem drehbaren Drosselelement vorhandenen Drehantriebs des Drosselelements über einen Drosselelement-Umlauf kann gesteuert vorgegeben werden. A turbulence generating device according to claim 2, a pivotable or rotatable throttle element, for example in the form of a driven pivotable or rotatable plate, in the conveying channel. Alternatively it can be formed as a throttle element, a driven slide or a cellular. Such turbulence generating devices are examples of devices that cause the turbulence by pressure fluctuations in the conveying channels of the heat exchanger device. The cellular wheel may have exactly two cellular wheel walls in the form of webs emanating from a central cellular wheel axis of rotation. By such a cellular wheel exactly two cells are formed in the circumferential direction about the cellular wheel axis of rotation. The webs can be variably adjustable in terms of their areal extent. The throttle position of the driven throttle element can simultaneously represent a closure position for the delivery channel. Changeover times between the passage position and the throttle position can be in the range of seconds. In a pivotable plate as a throttle element may have a plate drive adjusting elements, so that a pivot angle of the pivotable plate is adjustable. In a driven slide as a throttle element of the slide drive may have adjusting elements, so that a sliding stroke of the slider is adjustable. The driven throttle element may be driven via a direct drive motor or indirectly via a chain drive or via a crank drive. A drive for the throttle element may have a frequency converter for controlling the pivot or rotary drive. The drive speed and in particular also the angular speed of a rotary drive of the throttle element present in a rotatable throttle element via a throttle element circulation can be preset controlled.
Eine Durchgangsöffnung nach Anspruch 3 ermöglicht einen kontrollierten Schüttgut-Durchgang auch in der Drosselstellung des Drosselelements. A passage opening according to claim 3 allows a controlled bulk material passage in the throttle position of the throttle element.
Alternativ oder zusätzlich kann mindestens eine Turbulenzerzeugungseinrichtung nach Anspruch 4 vorgesehen sein. Auch hier kann die Drosselstellung gleichzeitig eine Verschlussstellung für die Turbulenzerzeugungsgas-Zuführleitung sein. Die Zuführung des Turbulenzerzeugungsgases kann über eine Ringleitung mit mehreren Stichleitungen erfolgen, die in den Schüttgut-Zuführabschnitt einmünden. Die Zuführung des Turbulenzerzeugungsgases kann alternativ oder zusätzlich über mindestens eine durch den Schüttgut-Zuführabschnitt quer verlaufende Zuführleitung mit Auslässen in den Schüttgut-Zuführabschnitt erfolgen. Auch eine Mehrzahl derartiger Quer-Zuführleitungen ist möglich. Die Zuführung des Turbulenzerzeugungsgases kann alternativ oder zusätzlich über mindestens abschnittsweise in den mindestens einen Schüttgut-Förderkanal innerhalb des Wärmetauscherabschnitts hineinragende Turbulenzerzeugungsgas-Zuführleitungsabschnitte erfolgen. Als Ventil in der Turbulenzerzeugungsgas-Zuführleitung kann ein Impulsventil, zum Beispiel ein Membranventil, zum Einsatz kommen. Derartige Ventile sind aus der Filtertechnik bekannt. Soweit mehrere Turbulenzerzeugungsgas-Zuführleitungen vorgesehen sind, können diese über jeweils zugeordnete, ansteuerbare Ventile verfügen. Diese können gleichzeitig oder sequentiell zum Einlass von Turbulenzerzeugungsgas angesteuert werden. Alternatively or additionally, at least one turbulence generating device according to claim 4 can be provided. Again, the throttle position may be simultaneously a closure position for the turbulence generation gas supply line. The supply of the turbulence generating gas can take place via a loop line with a plurality of branch lines, which open into the bulk material feed section. The supply of the turbulence generating gas may alternatively or additionally via at least one feed line with outlets running transversely through the bulk goods feed section into the bulk goods feed section. A plurality of such transverse feed lines is possible. The supply of the turbulence-generating gas may alternatively or additionally take place via at least sections of the turbulence-generating-gas supply line sections projecting into the at least one bulk material delivery channel within the heat exchanger section. As a valve in the turbulence generation gas supply line, a pulse valve, for example a diaphragm valve, may be used. Such valves are known from the filter technology. As far as several turbulence generation gas supply lines are provided, they can each have associated, controllable valves. These can be controlled simultaneously or sequentially to the inlet of turbulence generation gas.
Alternativ oder zusätzlich kann eine Turbulenzerzeugungseinrichtung nach Anspruch 5 zum Einsatz kommen. Eine derartige Turbulenzerzeugungseinrichtung ist einfach im Aufbau und hat keine beweglichen Teile. Eine derartige Turbulenzerzeugungseinrichtung ist ein Beispiel für die Variante, bei der eine Geschwindigkeitserhöhung des Schüttguts beim Passieren der Turbulenzerzeugungseinrichtung herbeigeführt wird. Alternatively or additionally, a turbulence generating device according to claim 5 can be used. Such a turbulence generating device is simple in construction and has no moving parts. Such a turbulence generating device is an example of the variant in which an increase in the speed of the bulk material is brought about when passing the turbulence generating device.
Eine beabstandete Anordnung des statischen Turbulenz-Drosselelements nach Anspruch 6 hat sich zur Erzeugung einer guten Wärmeübertragungseffizienz als geeignet herausgestellt. Ein Abstand H zwischen dem Turbulenz-Drosselelement und dem Schüttgut-Wärmetauscherabschnitt kann kleiner sein als 1,5 m, kann kleiner sein als 1,0 m und kann kleiner sein als 0,5 m. A spaced arrangement of the turbulence static throttle element according to claim 6 has been found suitable for producing a good heat transfer efficiency. A distance H between the turbulence restricting element and the bulk material heat exchanger section may be smaller than 1.5 m, may be smaller than 1.0 m, and may be smaller than 0.5 m.
Eine Blendenscheibe nach Anspruch 7 ist einfach im Aufbau. Die Blendenscheibe kann als ebene Platte oder in Form einer Hutblende, also in Form einer konusförmigen Scheibe, ausgeführt sein. Ein Konuswinkel kann dabei kleiner als 180°, kann kleiner als 150°, kann kleiner als 120° oder kann kleiner als 90° sein. Die Blendenscheibe kann verschieden große Blendenöffnungen aufweisen. Die Blendenöffnungen können im Zentrum der Blendenscheibe kleiner sein als am Rand. Eine Blendenöffnungs-Größe kann vom Zentrum der Blendenscheibe zum Rand hin abgestuft sein. Ein Größenverhältnis zwischen einer kleineren Blendenöffnung und einer größeren Blendenöffnung benachbarter Blendenöffnungs-Größenstufen kann kleiner als 0,9 oder kann kleiner als 0,8 sein. Ein Verhältnis H/AD zwischen einem Abstand H der Blendenscheibe zum Schüttgut-Wärmetauscherabschnitt oder zu einem benachbarten Turbulenz-Drosselelement und einem Innendurchmesser AD der Blendenöffnungen kann kleiner sein als 100, kann kleiner sein als 50, kann kleiner sein als 10 oder kann, wenn die Blendenscheibe direkt benachbart zum Schüttgut-Wärmetauscherabschnitt angeordnet ist, auch 0 sein. An aperture plate according to claim 7 is simple in construction. The diaphragm disc can be designed as a flat plate or in the form of a hat plate, that is in the form of a cone-shaped disc. A cone angle can be less than 180 °, less than 150 °, less than 120 ° or less than 90 °. The aperture disc may have different sized apertures. The apertures may be smaller in the center of the aperture disc than at the edge. An aperture size may be graded from the center of the aperture plate to the edge. A size ratio between a smaller aperture and a larger aperture of adjacent aperture size steps may be less than 0.9 or less than 0.8. A ratio H / AD between a distance H of the diaphragm disc to the bulk material heat exchanger section or to an adjacent turbulence throttle element and an inner diameter AD of the diaphragm openings may be smaller than 100, may be smaller than 50, may be less than 10 or may be if the Aperture disc is arranged directly adjacent to the bulk material heat exchanger section, also be 0.
Mindestens zwei Blendenscheiben nach Anspruch 8 haben sich zur Turbulenzerzeugung und damit zur Erhöhung der Wärmeübertragungseffizienz als geeignet herausgestellt. Auch mehr als zwei Blendenscheiben können im Schüttgut-Zuführabschnitt und/oder im Schüttgut-Abführabschnitt angeordnet sein. Es kann auch mindestens eine derartige Blendenscheibe im Schüttgut-Zuführabschnitt und mindestens eine weitere derartige Blendenscheibe im Schüttgut-Abführabschnitt angeordnet sein. At least two orifice plates according to claim 8 have been found suitable for turbulence generation and thus to increase the heat transfer efficiency. Also more than two orifice plates can be arranged in the bulk material feed section and / or in the bulk material discharge section. It is also possible to arrange at least one such diaphragm disc in the bulk material feed section and at least one further such diaphragm plate in the bulk material discharge section.
Eine Verlagerbarkeit nach Anspruch 9 kann mit einer Verlagerungsrichtung längs des Schüttgut-Förderweges und/oder mit einer Verlagerungsrichtung quer zum Schüttgut-Förderweg erfolgen. Eine Verlagerung längs des Schüttgut-Förderweges ermöglicht eine Abstandseinstellung der Blendenscheibe oder allgemeiner des Turbulenz-Drosselelements zum Wärmetauscherabschnitt, was zur Feinjustierung der Turbulenzerzeugung genutzt werden kann. Eine Quer-Verlagerbarkeit kann zur Einstellung einer effektiven Blendenöffnung der Blendenscheibe genutzt werden. Grundsätzlich kann die Verlagerung zur Überführung des Turbulenz-Drosselelements in eine Reinigungsstellung genutzt werden. Die Verlagerung kann manuell betätigbar oder angetrieben mit Hilfe eines Verlagerungsantriebs geschehen. Ein solcher Verlagerungsantrieb kann elektrisch oder pneumatisch oder auch hydraulisch ausgeführt sein. A displaceability according to claim 9 can take place with a displacement direction along the bulk material conveying path and / or with a displacement direction transversely to the bulk material conveying path. A displacement along the bulk material conveying path allows a distance adjustment of the orifice plate or, more generally, of the turbulence-restricting element to the heat exchanger section, which can be used for the fine adjustment of the turbulence generation. A transverse displacement can be used to set an effective aperture of the aperture disc. In principle, the displacement can be used to transfer the turbulence throttle element into a cleaning position. The displacement can be manually actuated or driven by means of a displacement drive. Such a displacement drive can be designed electrically or pneumatically or hydraulically.
Eine Einstellbarkeit einer effektiven Blendenöffnung kann zur Anpassung des Turbulenz-Drosselelements an eine Schüttgut-Korngröße erfolgen. Hierdurch kann insbesondere einer Verstopfung der Wärmetauschervorrichtung vorgebeugt werden. An adjustability of an effective diaphragm opening can be made to adapt the turbulence throttle element to a bulk material particle size. In this way, in particular a blockage of the heat exchanger device can be prevented.
Eine Mehrzahl von Förderkanälen im Wärmetauscherabschnitt nach Anspruch 10 ermöglicht einen hohen Wärmeübergang zwischen dem Schüttgut und dem Wärmeträger-Fluid. Alternativ kann der Wärmetauscherabschnitt genau einen Schüttgut-Förderkanal aufweisen. A plurality of delivery channels in the heat exchanger section according to claim 10 allows a high heat transfer between the bulk material and the heat transfer fluid. Alternatively, the heat exchanger section may have exactly one bulk material delivery channel.
Ein Rohrbündel-Wärmetauscherabschnitt nach Anspruch 11 hat sich in der Praxis bewährt. Die Förderkanäle sind dann durch die Wärmetauscherrohre gebildet. Bei einer Variante eines Rohr-Wärmetauscherabschnitts weist dieser genau ein Wärmetauscherrohr auf, um welches das Wärmeträger-Fluid im Strömungsweg von der Fluid-Zuführung hin zur Fluid-Abführung geführt ist. Alternativ kann ein Platten-Wärmetauscherabschnitt zum Einsatz kommen. Die Förderkanäle sind dann durch Zwischenräume zwischen den Wärmetauscherplatten gebildet. A shell and tube heat exchanger section according to claim 11 has proven itself in practice. The delivery channels are then formed by the heat exchanger tubes. In a variant of a tube heat exchanger section, the latter has exactly one heat exchanger tube around which the heat carrier fluid is guided in the flow path from the fluid feed to the fluid discharge. Alternatively, a plate heat exchanger section may be used. The delivery channels are then formed by gaps between the heat exchanger plates.
Ein Verhältnis ΣAS/ΣAD einer Querschnittssumme von Innendurchschnitten der Förderkanäle zu einer Querschnittssumme der Blendenöffnungsquerschnitte kann kleiner sein als 50, kann kleiner sein als 30 oder kann kleiner sein als 20. Ein Verhältnis ASR/ΣAD eines Innenquerschnitts des Schüttgut-Zuführabschnitts oder des Schüttgut-Abführabschnitts zur Querschnittssumme der Blendenöffnungsabschnitte kann kleiner sein als 100, kann kleiner sein als 60 oder kann kleiner sein als 30. A ratio ΣAS / ΣAD of a cross-sectional sum of inner cross sections of the delivery channels to a cross-sectional total of the port opening cross sections may be smaller than 50, may be smaller than 30, or may be smaller than 20. A ratio ASR / ΣAD of an inner cross section of the bulk material supply section or the bulk material discharge section to the cross-sectional sum of the aperture opening portions may be smaller than 100, may be smaller than 60 or may be smaller than 30.
Ein Verhältnis AD1/AD2 eines Blendenöffnungsquerschnitts der im Strömungsweg nachgeordneten Blendenscheibe zu einem Blendenöffnungsquerschnitt einer im Strömungsweg vorgeordneten Blendenscheibe kann im Bereich zwischen 0,1 bis 10, kann im Bereich zwischen 0,3 bis 5 und kann im Bereich zwischen 0,5 bis 2 liegen. A ratio AD1 / AD2 of an orifice cross-section of the orifice plate downstream of the flow path to an orifice cross-section of an orifice plate upstream of the flow path can be in the range of 0.1 to 10, in the range of 0.3 to 5, and in the range of 0.5 to 2 ,
Alternativ zu einer Blendenscheibe kann auch eine Dornenscheibe zum Einsatz kommen. Dornen der Dornenscheibe ragen dabei in zugeordnete Förderkanäle der Wärmetauschervorrichtung hinein. Eine hierdurch herbeigeführte Verengung des Querschnitts der zugeordneten Förderkanäle führt zur Turbulenz der Schüttgut-Strömung im Förderkanal. Die Dornenscheibe kann wiederum im Schüttgut-Zuführabschnitt und/oder im Schüttgut-Abführabschnitt angeordnet sein. Ein Verhältnis ΣAS/ΣAD aus einer Querschnittssumme des Innenquerschnitts der Förderkanäle zu einer Querschnittssumme von Ringquerschnitten zwischen einer Außenfläche eines Dorns der Dornenscheibe und einer Innenwand eines zugeordneten Förderkanals kann wiederum kleiner sein als 50, kann kleiner sein als 30 oder kann kleiner sein als 20. As an alternative to a diaphragm disc, a thorn disc can also be used. Thorns of the spiked disc protrude into associated delivery channels of the heat exchanger device. A consequent narrowing of the cross section of the associated delivery channels leads to the turbulence of the bulk material flow in the delivery channel. The thorn disk can in turn be arranged in the bulk material feed section and / or in the bulk material discharge section. A ratio ΣAS / ΣAD from a cross-sectional sum of the inner cross section of the delivery channels to a cross-sectional sum of annular cross sections between an outer surface of a mandrel disc and an inner wall of an associated delivery channel may in turn be less than 50, may be less than 30, or may be less than 20.
Die Vorteile eines Wärmetauschersystem nach Anspruch 12 entsprechen denen, die vorstehend im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Schüttgut-Wärmetauschervorrichtung bereits erläutert wurden. The advantages of a heat exchanger system according to claim 12 correspond to those which have already been explained above in connection with the bulk material heat exchanger device according to the invention.
Bei einem Wärmetauschersystem nach Anspruch 13 kann eine nochmals höhere Wärmeübertragungseffizienz erreicht werden. Alternativ zu einer Einmündung der Turbulenzerzeugungsgas-Zuführleitung in den Schüttgut-Zuführabschnitt kann die Turbulenzerzeugungsgas-Zuführleitung auch in einen Übergangsabschnitt zwischen zwei in Reihe angeordneten Schüttgut-Wärmetauschervorrichtungen einmünden. In a heat exchanger system according to claim 13, a still higher heat transfer efficiency can be achieved. As an alternative to a confluence of the turbulence generation gas supply line into the bulk material supply section, the turbulence generation gas supply line can also open into a transition section between two bulk material heat exchange devices arranged in series.
Ein Wärmetauschersystem nach Anspruch 14 beinhaltet zusätzlich die Zuführeinrichtungen einerseits für das Schüttgut und andererseits für das Fördergas und ist daher nicht auf externe Zuführkomponenten angewiesen. Die Zuführeinrichtung für das Fördergas kann gleichzeitig eine Zuführeinrichtung für das Turbulenzerzeugungsgas sein. Alternativ kann das Turbulenzerzeugungsgas unabhängig vom Fördergas zugeführt werden. A heat exchanger system according to claim 14 additionally includes the supply means on the one hand for the bulk material and on the other hand for the conveying gas and is therefore not dependent on external feed components. The conveying means for the conveying gas may simultaneously be a supply device for the turbulence generating gas. Alternatively, the turbulence generating gas may be supplied independently of the delivery gas.
Die Vorteile eines Betriebsverfahrens nach Anspruch 15 entsprechen denen, die vorstehend unter Bezugnahme auf das Wärmetauschersystem bereits ausgeführt wurden. The advantages of an operating method according to claim 15 correspond to those which have already been explained above with reference to the heat exchanger system.
Beim Betrieb des Wärmetauschers kann beim Erzeugen der turbulenten Schüttgut-Strömung durch den mindestens einen Schüttgut-Förderkanal ein Fördergas-Druck-Zyklus in dem mindestens einen Schüttgut-Förderkanal erzeugt werden. Ein derartiger Fördergas-Druck-Zyklus ermöglicht einen reproduzierbaren Betrieb des Wärmetauschersystems. Der Fördergas-Druck-Zyklus kann einen sinusförmigen oder sägezahnförmigen Druckverlauf haben. Der Fördergas-Druck kann geregelt erzeugt werden. Hierzu wird der Druck des Fördergases durch einen Drucksensor überwacht, der in Signalverbindung mit einem Druckregelventil einer pneumatischen Fördervorrichtung des Wärmetauschersystems steht. Alternativ oder zusätzlich kann ein Maximalwert des Fördergas-Drucks überwacht werden. During operation of the heat exchanger, a conveying gas pressure cycle can be generated in the at least one bulk material conveying channel when the turbulent bulk material flow is generated by the at least one bulk material conveying channel. Such a conveying gas pressure cycle enables reproducible operation of the heat exchanger system. The delivery gas pressure cycle may have a sinusoidal or sawtooth pressure profile. The delivery gas pressure can be generated regulated. For this purpose, the pressure of the conveying gas is monitored by a pressure sensor which is in signal communication with a pressure regulating valve of a pneumatic conveying device of the heat exchanger system. Alternatively or additionally, a maximum value of the conveying gas pressure can be monitored.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. In dieser zeigen:Embodiments of the invention will be explained in more detail with reference to the drawing. In this show:
1 ein Wärmetauschersystem für Schüttgut mit einer Schüttgut-Wärmetauschervorrichtung mit einer Turbulenzerzeugungseinrichtung zur Erzeugung einer turbulenten Schüttgut-Strömung durch mindestens einen Schüttgut-Förderkanal eines Schüttgut-Wärmetauscherabschnitts der Wärmetauschervorrichtung; 1 a heat exchanger system for bulk material with a bulk material heat exchanger device with a turbulence generating device for generating a turbulent bulk material flow through at least one bulk material conveying channel of a bulk material heat exchanger section of the heat exchanger device;
2 eine Ausführung der Turbulenzerzeugungseinrichtung mit einem angetriebenen Drosselelement in Form einer in einer Schüttgut-Zuführleitung der Wärmetauschervorrichtung angetrieben schwenkbaren Drosselplatte; 2 an embodiment of the turbulence generating device with a driven throttle element in the form of a driven in a bulk material supply line of the heat exchanger device pivotable throttle plate;
3 eine weitere Ausführung der Turbulenzerzeugungseinrichtung mit einem Drosselschieber, der angetrieben zwischen einer Durchgangsstellung und einer Drosselstellung in der Schüttgut-Zuführleitung umstellbar ist; 3 a further embodiment of the turbulence generating device with a throttle slide, which is driven switched between a passage position and a throttle position in the bulk material feed line;
4 eine weitere Ausführung der Turbulenzerzeugungseinrichtung mit einem in der Schüttgut-Zuführleitung angetrieben drehbaren Zellenrad mit zwei Stegblättern in einer innere Details preisgebenden Seitenansicht; 4 a further embodiment of the turbulence generating device with a driven in the bulk material supply rotatable cell wheel with two web leaves in an inner details disclosure side view;
5 einen Schnitt gemäß Linie V-V in 4; 5 a section along line VV in 4 ;
6 eine innere Details preisgebende Ansicht aus Blickrichtung VI in 4; 6 an interior detail revealing view from the direction VI in 4 ;
7 eine weitere Ausführung der Turbulenzerzeugungseinrichtung in Form einer in der Schüttgut-Zuführleitung untergebrachten Zellenradschleuse mit einem Zellenrad mit zwei Stegblättern in einer innere Details preisgebenden Seitenansicht; 7 a further embodiment of the turbulence generating device in the form of a in the bulk material supply line housed rotary valve with a cellular wheel with two web leaves in an inner details disclosure side view;
8 einen Schnitt gemäß Linie VIII-VIII in 7; 8th a section according to line VIII-VIII in 7 ;
9 eine innere Details preisgebende Ansicht aus Blickrichtung IX in 7; 9 an interior detail revealing view from the direction IX in 7 ;
10 einen zeitlichen Verlauf Δp(T) eines zusätzlichen Druckverlustes Δp in der Schüttgut-Zuführleitung im Bereich der angetriebenen Turbulenzerzeugungseinrichtung nach den 7 bis 9; 10 a time course Δp (T) of an additional pressure loss Δp in the bulk material supply line in the region of the driven turbulence generating device according to the 7 to 9 ;
11 stärker im Detail und zwischen Abschnitten unterbrochen bereichsweise eine weitere Ausführung eines Wärmetauschersystems mit zwei sequentiell hintereinander angeordneten Schüttgut-Wärmetauschervorrichtungen, wobei das Wärmetauschersystem vom Schüttgut-Zuführabschnitt der im Förderweg führenden Schüttgut-Wärmetauschervorrichtung bis zum Wärmetauscherabschnitt der sequentiell dieser führenden Wärmetauschervorrichtung nachgeordneten Schüttgut-Wärmetauschervorrichtung dargestellt ist, mit einer weiteren Ausführung einer Turbulenzerzeugungseinrichtung; 11 More in detail and between sections interrupted in some areas a further embodiment of a heat exchanger system with two sequentially arranged in bulk bulk heat exchanger devices, the heat exchanger system from the bulk material feed section leading in the conveying bulk material heat exchanger device to the heat exchanger section of sequentially this leading heat exchanger device downstream bulk heat exchanger device is shown with a further embodiment of a turbulence generating device;
12 einen quer zur Schüttgut-Förderrichtung verlaufenden Schnitt durch eine Schüttgut-Zuführabschnitt oder einen Übergangsabschnitt zwischen zwei in Reihe angeordneten Schüttgut-Wärmetauschervorrichtungen mit einer weiteren Ausführung einer Turbulenzerzeugungseinrichtung; und 12 a transverse to the bulk material conveying direction section through a bulk material feed section or a transition section between two arranged in series bulk material heat exchange devices with a further embodiment of a turbulence generating device; and
13 bis 23 in zu 11 ähnlichen Darstellungen jeweils eine Schüttgut-Wärmetauschervorrichtung mit einer weiteren Ausführung einer Turbulenzerzeugungseinrichtung. 13 to 23 in to 11 similar representations in each case a bulk material heat exchanger device with a further embodiment of a turbulence generating device.
1 zeigt schematisch ein Wärmetauschersystem 1 für Schüttgut. Als Schüttgut kann ein granulatförmiges Schüttgut zum Einsatz kommen, beispielsweise PE, PP, PC, PET oder ein ähnliches Granulat aus der Kunststoffindustrie. Als Schüttgut kann auch ein pulverförmiges Schüttgut wie PTA, Zement, Melamin, PVC, Dry Blend oder ein ähnliches Pulver aus der Kunststoff-, Lebensmittel- oder Mineralstoffindustrie zum Einsatz kommen. 1 schematically shows a heat exchanger system 1 for bulk goods. As bulk material, a granular bulk material can be used, for example PE, PP, PC, PET or similar granules from the plastics industry. As a bulk material, a powdered bulk material such as PTA, cement, melamine, PVC, dry blend or a similar powder from the plastics, food or mineral industries can be used.
Das Wärmetauschersystem 1 hat eine pneumatische Fördervorrichtung 2 für das Schüttgut. Diese hat eine Zuführeinrichtung 3 für das Schüttgut und eine Zuführeinrichtung 4 für ein Fördergas. Bei dem Fördergas kann es sich um Luft, Stickstoff oder um Offgas, also um Stickstoff mit geringen Mengen an Sauerstoff und Kohlenwasserstoffverbindungen, handeln. The heat exchanger system 1 has a pneumatic conveyor 2 for the bulk material. This has a feeder 3 for the bulk material and a feeder 4 for a conveying gas. The conveying gas may be air, nitrogen or offgas, ie nitrogen with small amounts of oxygen and hydrocarbon compounds.
Die Schüttgut-Zuführeinrichtung 3 weist einen Produktaufgabebehälter 5, also einen Schüttgutaufgabebehälter, in Form eines Silos und zur dosierten Zuführung eine Zellenradschleuse 6 auf. Die Fördergas-Zuführeinrichtung 4 hat in einer Fördergas-Zuführleitung 7 einer Fördergasquelle 8 nachgeordnet ein Fördergas-Regelventil 9. Mit Letzterem lässt sich eine Gasmenge zur pneumatischen Schüttgut-Förderung im Wärmetauschersystem 1 vorgeben. Alternativ zum Fördergas-Regelventil 9 kann auch ein Drucksensor vorgesehen sein, mit dem der Druck in der Fördergas-Zuführleitung 7 gemessen werden kann. Das Schüttgut wird über die Schüttgut-Zuführeinrichtung 3 einem Aufgabepunkt einer mit dem Fördergas durch die Fördergas-Zuführeinrichtung 4 beaufschlagten pneumatischen Förderleitung 10 zugegeben. Neben einer Schleuse, also beispielsweise der Zellenradschleuse 6, kann die Aufgabestation am Aufgabeort in der Förderleitung 10 auch ein Druckgefäß umfassen. Die Fördergas-Zuführeinrichtung 4 kann, wie in der 1 dargestellt, als Druckeinrichtung oder alternativ auch als Saugeinrichtung ausgeführt sein. The bulk material feeder 3 has a product feed container 5 , So a bulk material container, in the form of a silo and metered feed a rotary valve 6 on. The conveying gas supply device 4 has in a conveying gas supply line 7 a conveying gas source 8th downstream of a conveying gas control valve 9 , With the latter can be a quantity of gas for pneumatic bulk material promotion in the heat exchanger system 1 pretend. Alternative to the conveying gas control valve 9 can also be provided a pressure sensor with which the pressure in the conveying gas supply line 7 can be measured. The bulk material is transported via the bulk material feeder 3 a task point with a conveying gas through the conveying gas supply device 4 acted pneumatic conveying line 10 added. In addition to a lock, so for example the rotary valve 6 , the feeding station at the job site in the delivery line 10 also include a pressure vessel. The conveying gas supply device 4 can, as in the 1 represented, as a pressure device or alternatively be designed as a suction device.
Der Schüttgut-Zuführeinrichtung 3 ist beim Wärmetauschersystem 1 im Förderweg des Schüttguts eine Schüttgut-Wärmetauschervorrichtung 11 nachgeordnet. Die Wärmetauschervorrichtung 11 kann zum Kühlen oder Erwärmen des Schüttguts genutzt werden. Die Wärmetauschervorrichtung 11 hat einen Wärmetauscherabschnitt 12 mit einer in den Wärmetauscherabschnitt 12 einmündenden Fluid-Zuführung 13 und einer aus dem Wärmetauscherabschnitt 12 ausmündenden Fluid-Abführung 14 für ein Wärmeträger-Fluid des Wärmetauschersystems 1. Als Wärmeträger-Fluid kann eine Flüssigkeit, zum Beispiel Wasser, oder ein Gas, zum Beispiel Luft, zum Einsatz kommen. The bulk material feeder 3 is at the heat exchanger system 1 in the conveying path of the bulk material, a bulk material heat exchanger device 11 downstream. The heat exchanger device 11 can be used to cool or heat the bulk material. The heat exchanger device 11 has a heat exchanger section 12 with a in the heat exchanger section 12 opening fluid supply 13 and one from the heat exchanger section 12 opening out fluid discharge 14 for a heat transfer fluid of the heat exchanger system 1 , As the heat transfer fluid, a liquid, for example water, or a gas, for example air, can be used.
Der Schüttgut-Förderweg durch die Wärmetauschervorrichtung 11 verläuft im Wesentlichen vertikal, bei der dargestellten Ausführung also von unten nach oben. Der Wärmetauscherabschnitt 12 hat mindestens einen Schüttgut-Förderkanal, der in der 1 nicht im Einzelnen dargestellt ist. In der Regel hat der Wärmetauscherabschnitt 12 eine Mehrzahl von Förderkanälen, die als Wärmetauscherrohre und/oder als Zwischenräume zwischen Wärmetauscherplatten ausgeführt sein können. Soweit in der Beschreibung im Zusammenhang mit den Wärmetauscherabschnitten 12 Förderkanäle angesprochen sind, sind hiermit je nach Ausführung der Wärmetauschervorrichtung Wärmetauscherrohre und/oder Plattenzwischenräume zwischen Wärmetauscherplatten gemeint. The bulk material conveying path through the heat exchanger device 11 runs substantially vertically, in the illustrated embodiment, ie from bottom to top. The heat exchanger section 12 Has at least one bulk material delivery channel in the 1 is not shown in detail. In general, the heat exchanger section has 12 a plurality of delivery channels, which may be designed as heat exchanger tubes and / or as spaces between heat exchanger plates. As far as in the description in connection with the heat exchanger sections 12 Delivery channels are addressed, are hereby meant depending on the design of the heat exchanger device heat exchanger tubes and / or plate spaces between heat exchanger plates.
Der Wärmetauscherabschnitt 12 der Wärmetauschervorrichtung 11 kann in Förderrichtung eine Länge H haben, die im Bereich zwischen 0,5 m und 25 m liegt. Die Länge H kann im Bereich zwischen 1 m und 15 m, bevorzugt zwischen 1,5 m und 12 m, liegen. The heat exchanger section 12 the heat exchanger device 11 may have a length H in the conveying direction, which is in the range between 0.5 m and 25 m. The length H can be in the range between 1 m and 15 m, preferably between 1.5 m and 12 m lie.
Das Wärmeträger-Fluid durchläuft den Wärmetauscherabschnitt 12 der Wärmetauschervorrichtung 11 im Gegenstrom, insbesondere im Kreuz-Gegenstrom. Die Fluid-Zuführung 13 der Wärmetauschervorrichtung 11 steht mit einer Wärmeträger-Fluidquelle 15 und die Fluid-Abführung 14 der Wärmetauschervorrichtung 1 mit einer Wärmeträger-Fluidabführeinrichtung 16 in Fluidverbindung. Die Wärmeträger-Fluidabführeinrichtung 16 kann, was in der 1 nicht dargestellt ist, wiederum mit der Wärmeträger-Fluidquelle 15 zur Herstellung eines geschlossenen Fluid-Kreislaufs verbunden sein. Ein Kreislauf des Wärmeträger-Fluids kann über eine ebenfalls in der 1 nicht dargestellte Pumpe herbeigeführt werden. Zudem kann ein weiterer Wärmetauscher vorgesehen sein, über den das Wärmeträger-Fluid vor der Zuführung durch die Wärmeträger-Fluidquelle 15 auf eine vorgegebene Temperatur temperiert wird.The heat transfer fluid passes through the heat exchanger section 12 the heat exchanger device 11 in countercurrent, especially in cross-countercurrent. The fluid supply 13 the heat exchanger device 11 is connected to a heat transfer fluid source 15 and the fluid discharge 14 the heat exchanger device 1 with a heat transfer Fluidabführeinrichtung 16 in fluid communication. The heat transfer fluid removal device 16 can, what in the 1 not shown, again with the heat transfer fluid source 15 be connected to produce a closed fluid circuit. A cycle of the heat transfer fluid can also be in the 1 Pump not shown be brought about. In addition, a further heat exchanger can be provided, via which the heat transfer fluid before being fed by the heat transfer fluid source 15 is heated to a predetermined temperature.
Die Wärmetauschervorrichtung 11 hat eine Schüttgut-Zuführleitung 17, die eine Fortsetzung der Förderleitung 10 darstellt, einen Schüttgut-Zuführabschnitt 18, der mit der Schüttgut-Zuführleitung 17 in Förderverbindung zur pneumatischen Schüttgutförderung steht, und einen Schüttgut-Abführabschnitt 19 sowie eine diesem im Schüttgut-Förderweg nachgeordnete Schüttgut-Abführleitung 20. Soweit eine Ausführung des Schüttgut-Wärmetauscherabschnitts 12 nur einen einzigen Schüttgut-Förderkanal aufweist, können der Schüttgut-Zuführabschnitt 18 einerseits und der Schüttgut-Abführabschnitt 19 andererseits durch Endabschnitte dieses Schüttgut-Förderkanals gebildet sein. Der Wärmetauscherabschnitt 12 der Schüttgut-Wärmetauschervorrichtung 11 ist zwischen dem Schüttgut-Zuführabschnitt 18 und dem Schüttgut-Abführabschnitt 19 angeordnet. Der Schüttgut-Zuführabschnitt 18 ist als Erweiterungskonus ausgeführt und stellt einen Querschnitts-Übergangsabschnitt zwischen einem engeren Querschnitt der Schüttgut-Zuführleitung 17 und einem weiteren Querschnitt des Wärmetauscherabschnitts 12 dar. Der Schüttgut-Abführabschnitt 19 ist als Verengungskonus ausgeführt, der einen Querschnitts-Übergangsabschnitt zwischen einem weiteren Querschnitt des Wärmetauscherabschnitts 12 und einem engeren Querschnitt der Schüttgut-Abführleitung 20 darstellt. Der Schüttgut-Zuführabschnitt 18 und der Schüttgut-Abführabschnitt 19 stehen mit dem Wärmetauscherabschnitt 12 in Schüttgut-Förderverbindung. Förderwege des Schüttguts einerseits und des Wärmeträger-Fluids andererseits verlaufen getrennt voneinander. Das Wärmeträger-Fluid und das Schüttgut stehen also ausschließlich indirekt über Wände des Förderkanals innerhalb des Wärmetauscherabschnitts 12 miteinander in Wärmekontakt.The heat exchanger device 11 has a bulk material supply line 17 , which is a continuation of the promotion line 10 represents a bulk material feed section 18 that with the bulk material supply line 17 is in conveying connection to the pneumatic bulk material conveying, and a bulk material discharge section 19 and a bulk material discharge line arranged downstream of it in the bulk material conveying path 20 , As far as an embodiment of the bulk material heat exchanger section 12 has only a single bulk conveying channel, the bulk material feed section 18 on the one hand and the bulk material discharge section 19 on the other hand be formed by end portions of this bulk material conveying channel. The heat exchanger section 12 the bulk material heat exchanger device 11 is between the bulk material feed section 18 and the bulk material discharge section 19 arranged. The bulk material feed section 18 is designed as an expansion cone and provides a cross-section transition section between a narrower cross section of the bulk material supply line 17 and another cross section of the heat exchanger section 12 dar. The bulk material-Abfürabrabschnitt 19 is designed as a conical conical, which has a cross-section transition section between a further cross section of the heat exchanger section 12 and a narrower cross section of the bulk material discharge line 20 represents. The bulk material feed section 18 and the bulk material discharge section 19 stand with the heat exchanger section 12 in bulk material conveying connection. Delivery paths of the bulk material on the one hand and the heat transfer fluid on the other hand run separately from each other. The heat transfer fluid and the bulk material are thus exclusively indirectly via walls of the conveying channel within the heat exchanger section 12 in thermal contact with each other.
Eine Förderleitung 21 verbindet die Wärmetauschervorrichtung 11 mit Schüttgut-Empfangsbehältern 22, 23, in denen das temperierte Schüttgut vor einer weiteren Verwendung zwischengelagert wird. Zur Verteilung des Schüttguts auf die Empfangsbehälter 22, 23 hat die Förderleitung 21 eine Verzweigung 24, die als Förderweiche ausgeführt sein kann. Die Empfangsbehälter 22, 23 sind als Silos ausgestaltet. Jeder der Schüttgut-Empfangsbehälter 22, 23 hat oberseitig eine Fördergas-Abblaseinheit 25 mit einem Filterelement 26 zum Rückhalten des Schüttguts im Empfangsbehälter 22, 23 beim Abblasen des Fördergases. A promotion line 21 connects the heat exchanger device 11 with bulk goods receiving containers 22 . 23 in which the tempered bulk material is stored before further use. For distribution of the bulk material on the receiving container 22 . 23 has the support line 21 a branch 24 , which can be designed as a conveyor switch. The receiving containers 22 . 23 are designed as silos. Each of the bulk receiving tanks 22 . 23 has a conveying gas blowing unit on the top side 25 with a filter element 26 for retaining the bulk material in the receiving container 22 . 23 when blowing off the conveying gas.
Beim Wärmetauschersystem 1 nach 1 liegt exakt eine Wärmetauschervorrichtung, nämlich die Wärmetauschervorrichtung 11, vor. Bei alternativen Wärmetauschersystemen kann auch eine andere Anzahl von Wärmetauschervorrichtungen, beispielsweise bis zu zwanzig sequentiell hintereinander angeordnete Wärmetauschervorrichtungen, die über jeweils einen Verbindungs-Sammelraum oder über die Abfolge in Förderrichtung eines Schüttgut-Abführabschnitts 19, eines Abschnitts einer Förderleitung und eines Schüttgut-Zuführabschnitts 18 voneinander getrennt sind, vorliegen. Es können insbesondere zwei bis zwanzig Wärmetauschervorrichtungen, zwei bis zehn Wärmetauschervorrichtungen oder zwei bis fünf Wärmetauschervorrichtungen im Wärmetauschersystem 1 sequentiell hintereinander angeordnet sein. At the heat exchanger system 1 to 1 exactly one heat exchanger device, namely the heat exchanger device 11 , in front. In alternative heat exchanger systems, a different number of heat exchanger devices, for example, up to twenty sequentially arranged in succession heat exchanger devices, each via a connection-collecting space or on the sequence in the conveying direction of a bulk material Abführabschnitts 19 , a section of a delivery line and a bulk material feed section 18 are separated from each other. In particular, two to twenty heat exchanger devices, two to ten heat exchanger devices, or two to five heat exchanger devices in the heat exchanger system 1 be arranged sequentially one behind the other.
Bei der Wärmetauschervorrichtung 11 kann es sich, was deren grundsätzlichen Aufbau angeht, um einen Rohrbündel-Wärmetauscherabschnitt (vgl. 8) nach Art dessen, der in der DE 10 2004 041 375 A beschrieben ist, oder um einen Platten-Wärmetauscherabschnitt (vgl. 7) handeln, bei dem das Schüttgut zwischen benachbarten Wärmetauscher-Platten gefördert wird, wobei in den Wärmetauscher-Platten das Wärmeträger-Fluid fließt. In the heat exchanger device 11 it may, as far as their basic structure, to a tube bundle heat exchanger section (see. 8th ) by nature of the one in the DE 10 2004 041 375 A or a plate heat exchanger section (see FIG. 7 ), in which the bulk material is conveyed between adjacent heat exchanger plates, wherein in the heat exchanger plates, the heat transfer fluid flows.
In der Schüttgut-Zuführleitung 17, also längs des Schüttgut-Förderweges durch die Schüttgut-Wärmetauschervorrichtung 11, ist eine Turbulenzerzeugungseinrichtung 27 angeordnet. Diese dient zur Erzeugung einer turbulenten Schüttgut-Strömung durch den mindestens einen Schüttgut-Förderkanal des Wärmetauscherabschnitts 12. Eine gleichartig aufgebaute Turbulenzerzeugungseinrichtung 28 ist in der Schüttgut-Abführleitung 20 der Schüttgut-Wärmetauschervorrichtung 11 angeordnet. Aufgrund des gleichen Aufbaus genügt es, nachfolgend die Turbulenzerzeugungseinrichtung 27 zu beschreiben. Bei Varianten des Wärmetauschersystems 1 kann auch genau eine Turbulenzerzeugungseinrichtung vorgesehen sein, also entweder die Turbulenzerzeugungseinrichtung 27 in der Schüttgut-Zuführleitung 17 oder die Turbulenzerzeugungseinrichtung 28 in der Schüttgut-Abführleitung 20. In the bulk material supply line 17 , So along the bulk material conveying path through the bulk material heat exchanger device 11 , is a turbulence generator 27 arranged. This serves to generate a turbulent flow of bulk material through the at least one bulk material conveying channel of the heat exchanger section 12 , A similarly constructed turbulence generating device 28 is in the bulk material discharge line 20 the bulk material heat exchanger device 11 arranged. Due to the same structure, it is sufficient to subsequently the turbulence generating device 27 to describe. For variants of the heat exchanger system 1 It is also possible to provide exactly one turbulence generating device, ie either the turbulence generating device 27 in the bulk material supply line 17 or the turbulence generating device 28 in the bulk material discharge line 20 ,
2 zeigt die Turbulenzerzeugungseinrichtung 27 vergrößert und stärker im Detail. Dargestellt ist in der 2 ein Abschnitt der Schüttgut-Zuführleitung 17. In diesem ist eine schwenkbare Drosselplatte 29 angeordnet. Bei der Drosselplatte 29 handelt es sich um ein angetriebenes Drosselelement. Auch ein Kugelhahn, eine Klappe oder ein Quetschventil kann als Drosselelement zum Einsatz kommen. Eine Schwenkachse 30 der Drosselplatte 29 verläuft senkrecht zur Zeichenebene nach 2 und steht senkrecht auf einer zentralen Längsachse 31 der Schüttgut-Zuführleitung 17. Zur Führung der Schwenkbewegung der Drosselplatte 29 ist an gegenüberliegenden Seiten einer Mantelwand der Schüttgut-Zuführleitung 17 jeweils ein Schwenkgelenk ausgeführt, das in der 2 nicht näher dargestellt ist. Über das dem Betrachter der 2 Zugewandte dieser beiden Schwenkgelenke ist an der Drosselplatte 29 ein Schwenkhebel 32 angelenkt. Letzterer ist über ein Schwenkgelenk mit Schwenkachse 33 an einem Antriebshebel 34 angelenkt. Dieser ist gegenüberliegend zur Schwenkachse 33 über ein weiteres Schwenkgelenk mit Schwenkachse 35 an einer Kurbelscheibe 36 angelenkt. Die Schwenkachsen 30, 33 und 35 verlaufen parallel zueinander und horizontal. Die Kurbelscheibe 36 ist über einen in der 2 gestrichelt angedeuteten Antriebsmotor 37 um eine Drehachse 38 antreibbar. Eine Drehzahl des Antriebsmotors 37 kann über einen Frequenzumformer geregelt sein. Der Antrieb der Drosselplatte 29 ist als Kurbelantrieb ausgeführt. Alternativ ist eine Ausführung als Direktantrieb oder als Kettenantrieb möglich. Das Schwenkgelenk zwischen den Hebeln 32, 34 ist in einem Langloch 39, das in dem Schwenkhebel 32 ausgeführt ist, längs des Schwenkhebels 32 verstellbar (vergleiche Richtungspfeil 40). Das Langloch 39 stellt zusammen mit einer nicht näher dargestellten Fixiereinheit des Schwenkgelenks mit der Schwenkachse 33 im Langloch 39 eine Verstelleinheit der Turbulenzerzeugungseinrichtung 27 dar. Längs eines weiteren Langlochs 42 kann das Schwenkgelenk mit der Schwenkachse 35 in seiner radialen Position relativ zur Kurbelscheibe 36 verstellt werden (vergleiche Richtungspfeil 43). Zusammen mit einer entsprechenden Fixiermöglichkeit stellt das Langloch 42 eine weitere Verstelleinheit der Turbulenzerzeugungseinrichtung 27 dar. Über die beiden Verstelleinheiten lässt sich insbesondere ein Schwenkhub zwischen einer in de 2 durchgezogen dargstellten Drosselstellung der Drosselplatte 29 und einer in der 2 gestrichelt dargestellten Durchgangsstellung der Drosselplatte 29 vorgeben. 2 shows the turbulence generator 27 enlarged and more detailed. Shown in the 2 a section of the bulk material supply line 17 , This is a swivel throttle plate 29 arranged. At the throttle plate 29 it is a driven throttle element. A ball valve, a flap or a pinch valve can also be used as a throttle element. A pivot axis 30 the throttle plate 29 runs perpendicular to the drawing plane 2 and is perpendicular to a central longitudinal axis 31 the bulk material supply line 17 , To guide the pivoting movement of the throttle plate 29 is on opposite sides of a jacket wall of the bulk material supply line 17 each executed a pivot joint, which in the 2 not shown in detail. About the viewer of the 2 Facing these two swivel joints is on the throttle plate 29 a pivot lever 32 hinged. The latter is via a swivel joint with swivel axis 33 on a drive lever 34 hinged. This is opposite to the pivot axis 33 via another swivel joint with swivel axis 35 on a crank disc 36 hinged. The pivot axes 30 . 33 and 35 run parallel to each other and horizontally. The crank disc 36 is about one in the 2 indicated by dashed lines drive motor 37 around a rotation axis 38 drivable. A speed of the drive motor 37 can be controlled by a frequency converter. The drive of the throttle plate 29 is designed as a crank drive. Alternatively, a version as a direct drive or chain drive is possible. The swivel joint between the levers 32 . 34 is in a slot 39 that in the pivoting lever 32 is executed, along the pivot lever 32 adjustable (compare directional arrow 40 ). The slot 39 represents together with a fixing unit, not shown, of the pivot joint with the pivot axis 33 in the slot 39 an adjusting unit of the turbulence generating device 27 dar. Along another slot 42 can the swivel joint with the pivot axis 35 in its radial position relative to the crank pulley 36 be adjusted (see directional arrow 43 ). Together with a corresponding fixation poses the slot 42 a further adjustment of the turbulence generating device 27 dar. About the two adjustment units can be in particular a Schwenkhub between a in de 2 characterized dargstellten throttle position of the throttle plate 29 and one in the 2 dashed passage position of the throttle plate 29 pretend.
Wenn während des pneumatischen Förderbetriebs durch die Wärmetauschervorrichtung 11 die Turbulenzerzeugungseinrichtung 27 über den Antriebsmotor 37 und den Kurbelantrieb mit der Kurbelscheibe 36 und den Hebeln 34, 32 angetrieben wird, erzeugt die Drosselplatte 29 Druckschwankungen beziehungsweise Druckpulsationen des Fördergases in der Schüttgut-Zuführleitung 17 und dem nachgeordneten mindestens einen Förderkanal im Wärmetauscherabschnitt 12. Hierdurch wird eine Turbulenz des Schüttguts im mindestens einen Förderkanal im Wärmetauscherabschnitt 12 erzeugt. Durch diese Turbulenz verbessert sich der Wärmeübergang vom Wärmeträger-Fluid auf das Schüttgut über die Wände des Förderkanals im Wärmetauscherabschnitt 12. If during the pneumatic conveying operation by the heat exchanger device 11 the turbulence generating device 27 over the drive motor 37 and the crank drive with the crank disc 36 and the levers 34 . 32 is driven, generates the throttle plate 29 Pressure fluctuations or pressure pulsations of the delivery gas in the bulk material supply 17 and the downstream at least one delivery channel in the heat exchanger section 12 , As a result, a turbulence of the bulk material in at least one conveying channel in the heat exchanger section 12 generated. This turbulence improves the heat transfer from the heat transfer fluid to the bulk material via the walls of the delivery channel in the heat exchanger section 12 ,
Grundsätzlich kann die Drosselplatte 29 auch an einer anderen Stelle im Schüttgut-Förderkanal der Wärmetauschervorrichtung 11 zwischen der Zuführleitung 17 und der Abführleitung 20 angeordnet sein, zum Beispiel auch im Schüttgut-Zuführabschnitt 18, im Wärmetauscherabschnitt 12 oder im Schüttgut-Abführabschnitt 19. Soweit mehrere Wärmetauschervorrichtungen sequentiell im Förderweg des Schüttguts hintereinander angeordnet sind, kann die Drosselplatte 29 auch in einem Übergangsbereich zwischen hintereinander angeordneten Wärmetauscherabschnitten im mindestens einen Schüttgut-Förderkanal angeordnet sein.Basically, the throttle plate 29 also at another point in the bulk material conveying channel of the heat exchanger device 11 between the supply line 17 and the discharge line 20 be arranged, for example, in the bulk material Zuführabschnitt 18 , in the heat exchanger section 12 or in the bulk material discharge section 19 , If a plurality of heat exchanger devices are arranged sequentially in the conveying path of the bulk material one behind the other, the throttle plate can 29 be arranged in a transition region between successively arranged heat exchanger sections in at least one bulk material conveying channel.
Beim Betrieb des Wärmetauschersystems 1 wird Schüttgut einerseits und Fördergas andererseits über die Förderleitung 10 zur Wärmetauschervorrichtung 11 zugeführt und pneumatisch durch den mindestens einen Förderkanal durch die Wärmetauschervorrichtung 11 gefördert. Mit Hilfe der Turbulenzerzeugungseinrichtung 27 und/oder der Turbulenzerzeugungseinrichtung 28 wird ein turbulenter Schüttgut-Fluss durch den mindestens einen Schüttgut-Förderkanal im Wärmetauscherabschnitt 12 erzeugt. Aufgrund der Rotation der Kurbelscheibe 36 beim Betrieb der Turbulenzerzeugungseinrichtungen 27 und/oder 28 wird ein Fördergas-Druck-Zyklus in dem mindestens einen Schüttgut-Förderkanal erzeugt. Je nach Einstellung der Verstelleinheiten kann dieser Fördergas-Druck-Zyklus mit Zyklusdauer TZ (vgl. 10) sinusförmig oder sägezahnförmig verlaufen. Der Fördergas-Druck kann über das Regelventil 9 geregelt werden, wobei ein Druckaufnehmer des Regelventils 9 einen Maximalwert des Fördergasdrucks in der Förderleitung 10 und/oder in den Leitungen 17, 20, 21 überwachen kann. When operating the heat exchanger system 1 On the other hand, bulk material on the one hand and conveying gas on the other via the delivery line 10 to the heat exchanger device 11 supplied and pneumatically through the at least one delivery channel through the heat exchanger device 11 promoted. With the help of the turbulence generating device 27 and / or the turbulence generating device 28 becomes a turbulent flow of bulk material through the at least one bulk material conveying channel in the heat exchanger section 12 generated. Due to the rotation of the crank disc 36 during operation of the turbulence generating devices 27 and or 28 a delivery gas pressure cycle is generated in the at least one bulk material delivery channel. Depending on the setting of the adjustment units, this conveying gas pressure cycle with cycle duration TZ (cf. 10 ) sinusoidal or sawtooth. The conveying gas pressure can via the control valve 9 be regulated, with a pressure transducer of the control valve 9 a maximum value of the delivery gas pressure in the delivery line 10 and / or in the pipes 17 . 20 . 21 can monitor.
In der Drosselstellung der Drosselplatte 29 kann diese die Zuführleitung 17 praktisch vollständig verschließen. Die Drosselstellung kann also gleichzeitig eine Verschlussstellung sein. Alternativ ist es möglich, dass auch in der Drosselstellung ein Durchgang durch die Zuführleitung 17 möglich ist, allerdings mit im Vergleich zur Durchgangsstellung vermindertem Durchgangsquerschnitt. Dies kann dadurch erreicht werden, dass ein Außendurchmesser der Drosselplatte 29 kleiner ist als ein Innendurchmesser der Zuführleitung 17. Alternativ oder zusätzlich kann die Drosselplatte 29 eine Durchgangsöffnung oder mehrere Durchgangsöffnungen für das Schüttgut aufweisen. In the throttle position of the throttle plate 29 this can be the feed line 17 practically completely close. The throttle position can thus be simultaneously a closed position. Alternatively, it is possible that in the throttle position, a passage through the supply line 17 is possible, but with reduced compared to the passage position passage cross-section. This can be achieved by having an outer diameter of the throttle plate 29 smaller than an inner diameter of the supply line 17 , Alternatively or In addition, the throttle plate 29 have a passage opening or more passage openings for the bulk material.
Anhand der 3 wird nachfolgend eine weitere Variante einer Turbulenzerzeugungseinrichtung 44 erläutert, die anstelle der Turbulenzerzeugungseinrichtungen 27, 28 zum Einsatz kommen kann. Komponenten und Funktionen, die denjenigen entsprechen, die vorstehend unter Bezugnahme auf die 1 und 2 bereits erläutert wurden, tragen die gleichen Bezugsziffern und werden nicht nochmals im Einzelnen diskutiert. Based on 3 Below is a further variant of a turbulence generating device 44 explained that instead of the turbulence generating devices 27 . 28 can be used. Components and functions corresponding to those described above with reference to FIGS 1 and 2 already described, bear the same reference numbers and will not be discussed again in detail.
Anstelle einer Drosselplatte hat die Turbulenzerzeugungseinrichtung 44 einen Drosselschieber 45, der über eine seitliche Durchgangsöffnung 46 über eine Dichtung 47 abgedichtet ins Innere der Zuführleitung 17 hineingeführt ist. Der Drosselschieber 45 verläuft quer zur Förderrichtung durch die Zuführleitung 17 und senkrecht zur Längsachse 31.Instead of a throttle plate, the turbulence generating device 44 a throttle slide 45 , which has a side opening 46 about a seal 47 sealed into the interior of the supply line 17 is led into it. The throttle slide 45 runs transversely to the conveying direction through the supply line 17 and perpendicular to the longitudinal axis 31 ,
Die Dichtung 47 kann mit einer Spüleinrichtung 48 verbunden sein. Die Spüleinrichtung 48 hat eine Spülgasquelle 49, die über ein Spülventil 50 und eine Spülleitung 51 mit der Dichtung 47 verbunden ist. Das Spülventil 50 kann über eine Spülsteuerung 52 angesteuert werden. Beim Spülen wird die Dichtung 47 von gegebenenfalls an dieser oder an Dichtflächen des Drosselschiebers 45 anhaftendem Schüttgut gereinigt. The seal 47 can with a rinsing device 48 be connected. The rinsing device 48 has a purge gas source 49 that has a purge valve 50 and a purge line 51 with the seal 47 connected is. The flush valve 50 can via a purge control 52 be controlled. When rinsing, the seal 47 optionally on this or on sealing surfaces of the throttle slide 45 cleaned adhering bulk material.
Ein Endabschnitt 53 des Drosselschiebers 45, der aus der Zuführleitung 17 herausgeführt ist, steht über ein Gelenk mit horizontaler Gelenkachse 54 mit einer Kurbel 55 in Gelenkverbindung. Die Kurbel 55 ist wiederum über ein Gelenk mit Gelenkachse 56 an die Kurbelscheibe 36 angelenkt. Das Langloch 42 bietet zusammen mit einer Fixiermöglichkeit für das Gelenk mit der Gelenkachse 56 wiederum eine radiale Verstellmöglichkeit (vergleiche Doppelpfeil 43). Hierdurch lässt sich der Schiebehub des Drosselschiebers 45 zwischen einer in der 3 gestrichelt dargestellten Drosselstellung und einer in der 3 durchgezogen dargestellten Durchgangsstellung vorgeben. Eine Stirnseite 57 der Drosselplatte 45 kann teilkreisförmig konvex an den Innendurchmesser der Zuführleitung 17 angepasst sein, sodass auch bei der Turbulenzerzeugungseinrichtung 44 die Drosselstellung eine Verschlussstellung der Zuführleitung 17 darstellen kann. Alternativ ist es möglich, den Drosselschieber 45 stirnseitig gerade auszuführen, sodass zwischen der gewölbten Innenwand der Zuführleitung 17 und dieser geraden Stirnseite ein Durchgang auch in der Drosselstellung des Drosselschiebers 45 in jedem Fall möglich ist. Alternativ oder zusätzlich kann der Drosselschieber 45 eine Durchgangsöffnung oder mehrere Durchgangsöffnungen für das Schüttgut aufweisen. An end section 53 the throttle slide 45 coming from the supply line 17 is led out, is about a joint with a horizontal hinge axis 54 with a crank 55 in articulated connection. The crank 55 is in turn via a joint with joint axis 56 to the crank disc 36 hinged. The slot 42 offers together with a fixation possibility for the joint with the hinge axis 56 again a radial adjustment (see double arrow 43 ). This allows the sliding stroke of the throttle slide 45 between one in the 3 dashed shown throttle position and in the 3 specified by passage position shown. A front page 57 the throttle plate 45 may be part-circular convex to the inner diameter of the supply line 17 be adapted so that even in the turbulence generating device 44 the throttle position is a closed position of the supply line 17 can represent. Alternatively, it is possible the throttle slide 45 frontally straight, so that between the curved inner wall of the supply 17 and this straight end a passage also in the throttle position of the throttle slide 45 in any case is possible. Alternatively or additionally, the throttle slide 45 have a passage opening or more passage openings for the bulk material.
Beim Antrieb der Turbulenzerzeugungseinrichtung 44 über deren Antriebesmotor 37 kann wiederum ein Fördergas-Druck-Zyklus im mindestens einen Schüttgut-Förderkanal der Wärmetauschervorrichtung 11 erzeugt werden, wie vorstehend im Zusammenhang mit den 1 und 2 bereits erläutert. When driving the turbulence generating device 44 via its drive motor 37 in turn, a conveying gas pressure cycle in at least one bulk material conveying channel of the heat exchanger device 11 be generated as described above in connection with the 1 and 2 already explained.
Anhand der 4 bis 6 wird nachfolgend eine weitere Variante einer Turbulenzerzeugungseinrichtung 58 erläutert, die anstelle der Turbulenzerzeugungseinrichtungen 27, 28 zum Einsatz kommen kann. Komponenten und Funktionen, die denjenigen entsprechen, die vorstehend unter Bezugnahme auf die 1 bis 3 bereits erläutert wurden, tragen die gleichen Bezugsziffern und werden nicht nochmals im Einzelnen diskutiert. Based on 4 to 6 Below is a further variant of a turbulence generating device 58 explained that instead of the turbulence generating devices 27 . 28 can be used. Components and functions corresponding to those described above with reference to FIGS 1 to 3 already described, bear the same reference numbers and will not be discussed again in detail.
Die Turbulenzerzeugungseinrichtung 58 ist als Zellenradschleuse ausgeführt. Ein als drehbare Klappe ausgeführtes Zellenrad 59 mit zwei Stegen 60, 61 ist drehbar gelagert in einem Zellenradgehäuse 62. In diesem Zusammenhang wird in der Beschreibung auch eine Einheit, die eine solche Klappe aufweist, als Zellenradschleuse bezeichnet, obwohl eine Unterteilung des Förderwegs in Zellen durch die drehbare Klappe im strengen Sinn nicht erfolgt. Das Zellenradgehäuse 62 ist in die Schüttgut-Zuführleitung 17 eingesetzt. Die Stege 60, 61 sind angenähert halbkreisförmig ausgeführt, wobei ein Außendurchmesser der Stege 60, 61 geringfügig kleiner ist als der Innendurchmesser des Zellenradgehäuses 62. The turbulence generator 58 is designed as a rotary valve. A designed as a rotatable flap cell wheel 59 with two bars 60 . 61 is rotatably mounted in a cellular wheel housing 62 , In this connection, in the description, a unit having such a flap is also referred to as a cellular wheel sluice, although subdivision of the conveyance path into cells by the rotary damper does not strictly occur. The cellular wheel housing 62 is in the bulk material supply line 17 used. The bridges 60 . 61 are approximately semicircular, with an outer diameter of the webs 60 . 61 is slightly smaller than the inner diameter of the Zellenradgehäuses 62 ,
Die Stege 60, 61 des Zellenrads 59 können auch mehrere, radial gegeneinander verschiebbare Abschnitte aufweisen, sodass ein Durchgang durch das Zellenradgehäuse 62 vorbei am Zellenrad 59 in der Drosselstellung variabel vorgegeben werden kann. The bridges 60 . 61 the cellular wheel 59 can also have a plurality of radially displaceable sections, so that a passage through the cellular housing 62 past the cell wheel 59 can be set variably in the throttle position.
Ein innerer Förderquerschnitt AG des Zellenradgehäuses 62 ist größer als ein innerer Leitungsquerschnitt AR der Zuführleitung 17. In einer Durchgangsstellung des Zellenrades 59, die in den 5 und 6 (durchgezogen) dargestellt ist, nimmt das Zellenrad 59 innerhalb des Querschnitts AG des Zellenradgehäuses 62 einen Aperturquerschnitt AP ein. Es gilt: AR + AP = AG, sodass, soweit das Zellenrad 59 in der Durchgangsstellung vorliegt, ein Förderquerschnitt der Zuführleitung 17 auch im Bereich der Zellenradschleuse nahezu konstant bleibt. An inner conveyor cross section AG of the cellular wheel housing 62 is larger than an inner line cross section AR of the supply line 17 , In a passage position of the cellular wheel 59 that in the 5 and 6 (solid) is shown, takes the bucket 59 within the cross section AG of the cellular wheel housing 62 an aperture cross section AP. The following applies: AR + AP = AG, so that, as far as the cellular wheel 59 is present in the passage position, a conveying cross section of the supply line 17 also remains virtually constant in the area of the rotary valve.
Folgende Dimensionsverhältnisse können wahlweise realisiert sein: (AG – AP)/AR > 0,6, bevorzugt > 0,8, mehr bevorzugt > 1. The following dimensional ratios can optionally be realized: (AG - AP) / AR> 0.6, preferably> 0.8, more preferably> 1.
Eine Zellenradwelle 63 verläuft quer zur Schüttgut-Förderrichtung durch die Zuführleitung 17 und steht senkrecht auf der Längsachse 31. Die Zellenradwelle 63 ist über Lager 64, 65 am Zellenradgehäuse 62 drehbar gelagert. Die Zellenradwelle 63 steht mit dem Antriebsmotor 37 in Antriebsverbindung. Der Antriebsmotor 37 wird vom Zellenradgehäuse 62 über eine Tragplatte 66 getragen. A cellular wheel shaft 63 runs transversely to the bulk material conveying direction through the feed line 17 and is perpendicular to the longitudinal axis 31 , The cellular wheel shaft 63 is over camp 64 . 65 at the cell-wheel 62 rotatably mounted. The cellular wheel shaft 63 stands with the drive motor 37 in drive connection. The drive motor 37 is from the cellular wheel housing 62 over a support plate 66 carried.
Die beiden Lager 64, 65 sind über eine Spüleinrichtung 48 spülbar, deren Aufbau der Spüleinrichtung 48 nach 3 entspricht. The two camps 64 . 65 are about a flushing device 48 flushable, the construction of the flushing device 48 to 3 equivalent.
Das Zellenrad 59 hat eine zentrale Durchgangsöffnung 67 mit Durchmesser AF. Im Bereich der Durchgangsöffnung 67 ist die Zellenradwelle 63 unterbrochen. Die Durchgangsöffnung 67 ermöglicht einen Schüttgut-Durchgang auch dann, wenn das Zellenrad 59 der Zellenradschleuse im Bereich der Drosselstellung vorliegt. Dieser Bereich der Drosselstellung des Zellenrades 59 ist in der 6 gestrichelt angedeutet. Während eines Zeitraums TV eines Umdrehungs-Zyklus des Zellenrades 59, während dem die Stege 60, 61 stirnseitig einer Innenwand des Zellenradgehäuses 62 nahe benachbart sind, liegt diese Drosselstellung vor. The cell wheel 59 has a central passage opening 67 with diameter AF. In the area of the passage opening 67 is the cellular wheel shaft 63 interrupted. The passage opening 67 allows a passage of bulk material even if the cell wheel 59 the rotary valve is present in the throttle position. This area of throttle position of the cellular wheel 59 is in the 6 indicated by dashed lines. During one period TV of one revolution cycle of the cell wheel 59 during which the webs 60 . 61 the front side of an inner wall of the cellular wheel housing 62 are closely adjacent, this throttle position is present.
Ein Verhältnis AF/AG zwischen dem Durchmesser AF der Durchgangsöffnung 67 und dem inneren Förderquerschnitt AG des Zellenradgehäuses 62 bei Leerraumgeschwindigkeiten des Fördergases, die kleiner sind als 5 m/s, kann kleiner sein als 0,5, kann bevorzugt kleiner sein als 0,3, kann mehr bevorzugt kleiner sein als 0,1 und kann, bei fehlender Durchgangsöffnung, auch 0 betragen. Bei Leerraumgeschwindigkeiten, die größer sind als 5 m/s kann das Verhältnis AF/AG kleiner sein als 0,7, kann bevorzugt kleiner sein als 0,5, kann mehr bevorzugt kleiner sein als 0,3 oder kann, bei fehlender Durchgangsöffnung, auch 0 betragen. Entsprechendes gilt für das Verhältnis AF/AG für die anderen Drosselelement-Ausführungen zur Turbulenzerzeugung. A ratio AF / AG between the diameter AF of the through hole 67 and the inner conveying cross section AG of the cellular wheel housing 62 at void velocities of the conveying gas which are smaller than 5 m / s, may be smaller than 0.5, may preferably be smaller than 0.3, more preferably may be smaller than 0.1 and may also be 0 in the absence of through-hole , At void velocities greater than 5 m / s, the ratio AF / AG may be less than 0.7, preferably less than 0.5, more preferably less than 0.3, or, in the absence of through-hole, also 0 amount. The same applies to the ratio AF / AG for the other throttle element designs for turbulence generation.
Anhand der 7 bis 10 wird nachfolgend eine weitere Ausführung einer Turbulenzerzeugungseinrichtung 68 beschrieben. Komponenten und Funktionen, die denjenigen entsprechen, die vorstehend unter Bezugnahme auf die 1 bis 6 und insbesondere unter Bezugnahme auf die 4 bis 6 bereits erläutert wurden, tragen die gleichen Bezugsziffern und werden nicht nochmals im Einzelnen diskutiert. Based on 7 to 10 Below is another embodiment of a turbulence generating device 68 described. Components and functions corresponding to those described above with reference to FIGS 1 to 6 and in particular with reference to 4 to 6 already described, bear the same reference numbers and will not be discussed again in detail.
Auch die Turbulenzerzeugungseinrichtung 68 ist als Zellenradschleuse ausgeführt. Im Unterschied zur Turbulenzerzeugungseinrichtung 58 hat die Turbulenzerzeugungseinrichtung 68 nach den 7 bis 9 ein Zellenrad 69 mit zwei rechteckigen Stegen 70, 71, die in einem Zellenradgehäuse 72 mit rechteckigem Innenquerschnitt AG laufen. Ein Abstand zwischen Stirnwänden 73 der Stege 70, 71 zur Drehachse der Zellenradwelle 63 ist lediglich geringfügig kleiner als ein Innendurchmesser AG des Zellenradgehäuses 72. Also the turbulence generating device 68 is designed as a rotary valve. In contrast to the turbulence generating device 58 has the turbulence generator 68 after the 7 to 9 a cellular wheel 69 with two rectangular bars 70 . 71 in a cell wheel housing 72 run with rectangular internal cross section AG. A distance between end walls 73 of the bridges 70 . 71 to the axis of rotation of the cellular wheel shaft 63 is only slightly smaller than an inner diameter AG of the cellular wheel housing 72 ,
Das Zellenradgehäuse 72 ist zylindrisch mit in den 7 bis 9 horizontal verlaufender Zylinderachse, wobei ein Zylinderdurchmesser AG und eine Zylinderhöhe AG übereinstimmen. The cellular wheel housing 72 is cylindrical with in the 7 to 9 horizontally extending cylinder axis, wherein a cylinder diameter AG and a cylinder height AG match.
Längs der Zylinderhöhe liegt zwischen Stirnkantenbereichen 74 der Stege 70, 71 des Zellenrades 69 und der Innenwand des Zellenradgehäuses 72 ein freier Abstand vor, sodass auch dann, wenn das Zellenrad 69 in der Drosselstellung vorliegt, ein freier Querschnitt AF zum Durchgang des Schüttguts durch das Zellenradgehäuse 72 vorliegt. In einem Drehwinkelbereich, dessen Winkelgrenzen in der 9 gestrichelt dargestellt sind, liegt das Zellenrad 69 im Zellenradgehäuse 72 in der Drosselstellung vor. Diesen Drossel-Winkelbereich überstreicht das Zellenrad 69 während eines Zeitraums TV. Along the cylinder height lies between front edge areas 74 of the bridges 70 . 71 the cellular wheel 69 and the inner wall of the cellular wheel housing 72 a free distance, so even if the cell wheel 69 in the throttle position, a free cross section AF for the passage of the bulk material through the cellular wheel housing 72 is present. In a rotation angle range whose angle limits in the 9 Dashed lines are shown, the cell is located 69 in the cellular wheel housing 72 in the throttle position. This throttle angle range covers the cell wheel 69 during a period TV.
10 zeigt einen zeitlichen Verlauf Δp(T) eines zusätzlichen Druckverlustes Δp in der Schüttgut-Zuführleitung 17 beim Betrieb der Turbulenzerzeugungseinrichtung 68. Obwohl der zeitliche Verlauf Δp(T) für die Ausführung der Turbulenzerzeugungseinrichtung 68 nach den 7 bis 9 dargestellt ist, kann dieser Verlauf qualitativ auch zur Beschreibung des zeitlichen Druckverlust-Verlaufes der anderen beschriebenen Ausführungen der Turbulenzerzeugungseinrichtungen herangezogen werden. Bei einer halben Umdrehung des Zellenrades 69 um die Zellenradwelle 63 ergibt sich ein vollständiger Fördergas-Druck-Zyklus mit Zyklusdauer TZ. Innerhalb dieses Fördergas-Druck-Zyklus liegt während eines Zeitraums TV, also in der Drosselstellung des Zellenrades 69, ein Bereich eines maximalen zusätzlichen Druckverlustes Δp vor. Im weiteren Verlauf des Fördergas-Druck-Zyklus fällt der zusätzliche Druckverlust Δp bis auf einen Minimalwert ab und steigt dann bis zum Beginn des nächsten Fördergas-Druck-Zyklus mit Drosselzeitraum TV wieder an. Der Verlauf des zusätzlichen Druckverlustes Δp über die Zeit ist angenähert sinusförmig. Über eine entsprechende Gestaltung des Zellenradgehäuses 72 und des Zellenradgehäuses 69 sowie gegebenenfalls über einen Verlauf einer Winkelgeschwindigkeit einer Umdrehung des Zellenrades 69 durch den Antriebsmotor 37, der beispielsweise über einen Frequenzumrichter vorgegeben werden kann, lässt sich auch ein anderer zeitlicher Verlauf des zusätzlichen Druckverlustes Δp erreichen, beispielsweise ein sägezahnartiger Verlauf oder ein Verlauf mit kurzen Druckspitzen des zusätzlichen Druckverlustes Δp. Bei einem sägezahnförmigen Fördergas-Druck-Zyklus kann ein Druckanstieg flacher sein als ein Druckabfall. Bei einem Verlauf mit kurzen Druckspitzen sind die Zeiträume TV im Vergleich zur gesamten Zykluszeit TZ wesentlich kürzer, als in der 10 dargestellt. 10 shows a time course Δp (T) of an additional pressure loss Δp in the bulk material supply line 17 during operation of the turbulence generating device 68 , Although the time course .DELTA.p (T) for the execution of the turbulence generating device 68 after the 7 to 9 is shown, this course can be qualitatively also used to describe the temporal pressure loss curve of the other described embodiments of the turbulence generating devices. At half a turn of the cell wheel 69 around the cellular wheel shaft 63 This results in a complete conveying gas pressure cycle with cycle time TZ. Within this conveyor gas pressure cycle is during a period TV, ie in the throttle position of the cell wheel 69 , an area of maximum additional pressure loss Δp. In the further course of the conveying gas pressure cycle, the additional pressure loss Δp drops to a minimum value and then rises again until the beginning of the next conveying gas pressure cycle with throttling period TV. The course of the additional pressure loss Δp over time is approximately sinusoidal. About a corresponding design of the cellular wheel housing 72 and the cellular wheel housing 69 and optionally over a course of an angular velocity of a revolution of the cell wheel 69 through the drive motor 37 , which can be specified for example via a frequency converter, can also achieve a different time profile of the additional pressure loss Δp, for example, a sawtooth course or a curve with short pressure peaks of the additional pressure loss .DELTA.p. In a sawtooth conveying gas pressure cycle, a pressure increase may be shallower than a pressure drop. In a course with short pressure peaks the periods TV are compared to the total cycle time TZ much shorter than in the 10 shown.
Grundsätzlich ist der maximale zusätzliche Druckverlust in einem Bereich < 1,5 bar, bevorzugt in einem Bereich < 1 bar und mehr bevorzugt in einem Bereich < 0,5 bar. Basically, the maximum additional pressure loss in a range <1.5 bar, preferably in a range <1 bar and more preferably in a range <0.5 bar.
Es gilt: TZ < 60s, bevorzugt < 30s, mehr bevorzugt < 10s. Es gilt: TV < 10s, bevorzugt < 5s, mehr bevorzugt < 3s. The following applies: TZ <60 s, preferably <30 s, more preferably <10 s. The following applies: TV <10s, preferably <5s, more preferably <3s.
Anhand der 11 werden nachfolgend weitere Varianten von Turbulenzerzeugungseinrichtungen 75, 76 am Beispiel eines Wärmetauschersystems mit zwei hintereinander angeordneten Schüttgut-Wärmetauschervorrichtungen 77, 78 beschrieben. Komponenten und Funktionen, die vorstehend anhand der 1 bis 10 bereits erläutert wurden, tragen die gleichen Bezugsziffern und werden nicht nochmals im Einzelnen diskutiert. Based on 11 Below are further variants of turbulence generating devices 75 . 76 the example of a heat exchanger system with two successively arranged bulk material heat exchanger devices 77 . 78 described. Components and functions described above with reference to 1 to 10 already described, bear the same reference numbers and will not be discussed again in detail.
Die beiden Schüttgut-Wärmetauschervorrichtungen 77, 78 sind sequentiell im Schüttgut-Förderweg hintereinander angeordnet und sind in dieser Beschreibung längs des Förderwegs nummeriert. Die beiden Wärmetauschervorrichtungen 77, 78 sind vertikal übereinander angeordnet. Die längs des Förderwegs führende Wärmetauschervorrichtung 77 ist unten und die nachfolgende Wärmetauschervorrichtung 78 vertikal darüber angeordnet. The two bulk material heat exchanger devices 77 . 78 are arranged sequentially in the bulk material conveying path one behind the other and are numbered along the conveying path in this description. The two heat exchanger devices 77 . 78 are arranged vertically one above the other. The leading along the conveying path heat exchanger device 77 is below and the subsequent heat exchanger device 78 arranged vertically above it.
Das Wärmeträger-Fluid verläuft über die Wärmetauscherabschnitte 12 der beiden Wärmetauschervorrichtungen 78, 77 im Gegenstrom, insbesondere im Kreuz-Gegenstrom. Dabei ist ein Förderweg für das Wärmeträger-Fluid durch die beiden Wärmetauschervorrichtungen 78, 77 in Reihe angeordnet, sodass die Fluid-Abführung für die Wärmetauschervorrichtung 78 direkt mit der Fluid-Zuführung der Wärmetauschervorrichtung 77 verbunden ist. Diese Wärmeträger-Fluidführung ist in der 11 nicht dargestellt. The heat transfer fluid passes over the heat exchanger sections 12 the two heat exchanger devices 78 . 77 in countercurrent, especially in cross-countercurrent. In this case, a delivery path for the heat transfer fluid through the two heat exchanger devices 78 . 77 arranged in series, so that the fluid discharge for the heat exchanger device 78 directly with the fluid supply of the heat exchanger device 77 connected is. This heat transfer fluid guide is in the 11 not shown.
Der Schüttgut-Abführabschnitt der Wärmetauschervorrichtung 77 geht direkt in den Schüttgut-Zuführabschnitt der Wärmetauschervorrichtung 78 über einen Übergangsabschnitt 79 über. The bulk material discharge section of the heat exchanger device 77 goes directly into the bulk material feed section of the heat exchanger device 78 over a transitional section 79 above.
Die Wärmetauscherabschnitte 12 der Wärmetauschervorrichtungen 77, 78 sind als Rohrbündel-Wärmetauscherabschnitte mit einer Mehrzahl von Wärmetauscherrohren 80 gestaltet. Jedes der Wärmetauscherrohre 80 hat eine Schüttgut-Eintrittsöffnung 81 und eine Schüttgut-Austrittsöffnung 82. Die Wärmetauscherrohre 24b sind auf konzentrischen Kreisen um eine zentrale Längsachse der Wärmetauscherabschnitte 12 herum angeordnet. Das Wärmeträger-Fluid ist in einem Innenraum 83 des jeweiligen Wärmetauscherabschnitts 12 um die Wärmetauscherrohre 80 herumgeführt. The heat exchanger sections 12 the heat exchanger devices 77 . 78 are as tube bundle heat exchanger sections with a plurality of heat exchanger tubes 80 designed. Each of the heat exchanger tubes 80 has a bulk material inlet 81 and a bulk material outlet 82 , The heat exchanger tubes 24b are on concentric circles about a central longitudinal axis of the heat exchanger sections 12 arranged around. The heat transfer fluid is in an interior 83 the respective heat exchanger section 12 around the heat exchanger tubes 80 led around.
Die Turbulenzerzeugungseinrichtungen 75, 76 sind als Zuführeinrichtungen für ein Turbulenzerzeugungsgas ausgeführt. Eine Turbulenzerzeugungsgas-Zuführleitung 84 der Turbulenzerzeugungseinrichtung 75 mündet in den Schüttgut-Zuführabschnitt 18 der Wärmetauschervorrichtung 77 ein. Eine Turbulenzerzeugungsgas-Zuführleitung 85 der Turbulenzerzeugungseinrichtung 76 mündet in den Übergangsabschnitt 79 zwischen den Wärmetauscherabschnitten 12 der Wärmetauschervorrichtungen 77 und 78 ein. Ansonsten entsprechen sich die Turbulenzerzeugungseinrichtungen 75 und 76 in ihrem Aufbau, weshalb es nachfolgend genügt, die Turbulenzerzeugungseinrichtung 75 zu beschreiben. The turbulence generating devices 75 . 76 are designed as supply means for a turbulence generating gas. A turbulence generating gas supply line 84 the turbulence generating device 75 opens into the bulk material feed section 18 the heat exchanger device 77 one. A turbulence generating gas supply line 85 the turbulence generating device 76 flows into the transitional section 79 between the heat exchanger sections 12 the heat exchanger devices 77 and 78 one. Otherwise, the turbulence generating devices are the same 75 and 76 in its construction, which is why it suffices, the turbulence generating device 75 to describe.
Die Turbulenzerzeugungseinrichtung 75 hat eine Turbulenzerzeugungsgasquelle 86. Zwischen dieser und der Einmündung der Zuführleitung 84 in den Schüttgut-Zuführabschnitt 18 ist ein Steuerventil 87 angeordnet, das über eine Turbulenzsteuerung 88 angetrieben umstellbar ist zwischen einer Durchgangsstellung für das Turbulenzerzeugungsgas und einer Drosselstellung. Bei dem Steuerventil 87 kann es sich um ein Impulsventil und insbesondere um ein Membranventil oder um einen Pulsator handeln. The turbulence generator 75 has a turbulence generating gas source 86 , Between this and the mouth of the supply line 84 in the bulk material feed section 18 is a control valve 87 arranged, which has a turbulence control 88 is driven convertible between a passage position for the turbulence generating gas and a throttle position. At the control valve 87 it may be a pulse valve and in particular a diaphragm valve or a pulsator.
In der Drosselstellung des Steuerventils 87 kann die Turbulenzerzeugungsgas-Zuführleitung 84 vollständig verschlossen sein. Beim Betrieb der Turbulenzerzeugungseinrichtungen 75, 76 wird durch zyklisches und/oder impulsweises Öffnen des Steuerventils 87 eine Quer-Geschwindigkeitskomponente des Schüttguts quer zu der Haupt-Förderrichtung F erzeugt, die in der 11 vertikal verläuft. Es resultiert eine turbulente Schüttgut-Strömung, bei dem das Schüttgut zu einer wellenförmigen Förderbewegung (vergleiche Richtungspfeile 89) angeregt wird. Diese Wellenbewegung führt dazu, dass das Schüttgut in den Wärmetauscherrohren 80 verstärkt mit den Rohrwänden in Kontakt kommt, was wiederum den Wärmeübergang zwischen dem Schüttgut und dem Wärmeträger-Fluid über die Wände der Wärmetauscherrohre 80, also über die Wände der Förderkanäle, erhöht. In the throttle position of the control valve 87 may the turbulence generation gas supply line 84 be completely closed. During operation of the turbulence generating devices 75 . 76 is by cyclically and / or pulse-wise opening of the control valve 87 a transverse velocity component of the bulk material transversely to the main conveying direction F generated in the 11 runs vertically. The result is a turbulent flow of bulk material, in which the bulk material to a wavy conveying movement (see direction arrows 89 ) is stimulated. This wave motion causes the bulk material in the heat exchanger tubes 80 reinforced comes into contact with the tube walls, which in turn the heat transfer between the bulk material and the heat transfer fluid through the walls of the heat exchanger tubes 80 , so over the walls of the delivery channels, increased.
Die Fördergas-Quelle 8 kann gleichzeitig die Turbulenzerzeugungsgasquelle 86 darstellen. The production gas source 8th can simultaneously the turbulence generating gas source 86 represent.
Anhand der 12 wird nachfolgend eine weitere Ausführung einer Turbulenzerzeugungseinrichtung 90 beschrieben. Komponenten und Funktionen, die vorstehend unter Bezugnahme auf die 1 bis 11, insbesondere unter Bezugnahme auf die 11, bereits erläutert wurden, tragen die gleichen Bezugsziffern und werden nicht nochmals im Einzelnen diskutiert. Based on 12 Below is another embodiment of a turbulence generating device 90 described. Components and functions described above with reference to the 1 to 11 in particular with reference to the 11 , have already been explained, have the same reference numbers and will not be discussed again in detail.
Bei der Turbulenzerzeugungseinrichtung 90 steht die Turbulenzerzeugungsgasquelle 86 über eine Ringleitung 91, die um den Schüttgut-Zuführabschnitt 18 und/oder um den Übergangsabschnitt 79 geführt ist, und über eine Mehrzahl von radial verlaufenden Stichleitungen 92 mit dem Inneren des Schüttgut-Zuführabschnitts 18 und/oder des Übergangsabschnitts 79 in Fluidverbindung. Bei der Ausführung nach 12 sind insgesamt acht derartiger Stichleitungen 92 vorgesehen, die in Umfangsrichtung gleich verteilt in den Schüttgut-Zuführabschnitt 18 beziehungsweise in den Übergangsabschnitt 79 einmünden. In jeder der Stichleitungen 92 ist wiederum eines der Steuerventile 87 mit zugeordneter Turbulenzsteuerung 88 angeordnet. Über die Stichleitungen 92 kann durch entsprechende Ansteuerung der jeweiligen Turbulenzsteuerungen 88 eine gleichzeitige oder eine sequentielle Turbulenzerzeugungsgas-Zuführung erfolgen (vergleiche Richtungspfeile 93). Hierdurch wird wiederum gezielt eine Quer-Geschwindigkeitskomponente dem senkrecht zur Zeichenebene der 12 geförderten Schüttgut aufgeprägt, was im nachfolgenden Wärmetauscherabschnitt 12 zu einem wirkungsvolleren Kontakt des Schüttgutes mit den Wänden des Förderkanals und damit zu einem erhöhten Wärmeaustausch des Schüttguts mit dem Wärmeträger-Fluid führt. In the turbulence generating device 90 stands the turbulence generating gas source 86 over a loop 91 around the bulk material feed section 18 and / or around the transition section 79 is guided, and a plurality of radially extending stubs 92 with the interior of the Bulk feed section 18 and / or the transitional section 79 in fluid communication. In the execution after 12 are a total of eight such stubs 92 provided in the circumferential direction equally distributed in the bulk material feed section 18 or in the transition section 79 open out. In each of the stubs 92 is in turn one of the control valves 87 with associated turbulence control 88 arranged. Over the spur lines 92 can by appropriate control of the respective turbulence controls 88 a simultaneous or a sequential turbulence generation gas supply (see direction arrows 93 ). As a result, in turn, a transverse velocity component is perpendicular to the plane of the 12 conveyed bulk material imprinted, which in the subsequent heat exchanger section 12 leads to a more effective contact of the bulk material with the walls of the conveyor channel and thus to an increased heat exchange of the bulk material with the heat transfer fluid.
Anhand der 13 wird nachfolgend eine weitere Ausführung einer Turbulenzerzeugungseinrichtung 94 beschrieben. Komponenten und Funktionen, die vorstehend unter Bezugnahme auf die 1 bis 11, insbesondere unter Bezugnahme auf die 11, bereits erläutert wurden, tragen die gleichen Bezugsziffern und werden nicht nochmals im Einzelnen diskutiert.Based on 13 Below is another embodiment of a turbulence generating device 94 described. Components and functions described above with reference to the 1 to 11 in particular with reference to the 11 , have already been explained, have the same reference numbers and will not be discussed again in detail.
Im Unterschied zur Turbulenzerzeugungseinrichtung 75 nach 11 ist bei der Turbulenzerzeugungseinrichtung 94 die Turbulenzerzeugungsgas-Zuführleitung 84 durch eine äußere Mantelwand 95 des Schüttgut-Zuführabschnitts 18 abgedichtet hindurchgeführt. Die Turbulenzerzeugungsgas-Zuführleitung 84 verläuft quer zur Haupt-Förderrichtung F des Schüttguts längs eines Durchmessers durch den Schüttgut-Zuführabschnitt 18. Die Turbulenzerzeugungsgas-Zuführleitung 84 hat, dem Wärmetauscherabschnitt 12 zugewandt, mehrere Austrittsöffnungen 96 für das Turbulenzerzeugungsgas. Die Austrittsöffnungen 96 können auch zur Seite hin aus der Turbulenzerzeugungsgas-Zuführleitung 84 ausmünden. Die Austrittsöffnungen 96 können auch in Umfangsrichtung um die Zuführleitung 84 herum zueinander versetzt angeordnet sein. In contrast to the turbulence generating device 75 to 11 is at the turbulence generating device 94 the turbulence generating gas supply line 84 through an outer jacket wall 95 of the bulk material feed section 18 sealed passed. The turbulence generation gas supply line 84 runs transversely to the main conveying direction F of the bulk material along a diameter through the bulk material feed section 18 , The turbulence generation gas supply line 84 has, the heat exchanger section 12 facing, several outlet openings 96 for the turbulence generating gas. The outlet openings 96 may also be to the side of the turbulence generation gas supply line 84 open out. The outlet openings 96 can also be circumferentially around the feed line 84 be arranged around each other staggered.
Beim Öffnen des Steuerventils 87 tritt das Turbulenzerzeugungsgas aus der Zuführleitung 84 über die Austrittsöffnungen 96 aus (vergleiche Richtungspfeile 97) und verwirbelt das dort vorbei geförderte Schüttgut, wobei diesem wiederum eine Quer-Geschwindigkeitskomponente in Bezug auf die Hauptförderrichtung F aufgeprägt wird. Dies begünstigt im weiteren Förderweg des Schüttguts wiederum den Wärmekontakt in den Förderkanälen des Wärmetauscherabschnitts 12. When opening the control valve 87 the turbulence generation gas exits the supply line 84 over the outlet openings 96 out (compare directional arrows 97 ) and swirls the bulk material conveyed past there, wherein this in turn is impressed on a transverse speed component with respect to the main conveying direction F. In turn, this favors the thermal contact in the conveying channels of the heat exchanger section in the further conveying path of the bulk material 12 ,
Anhand der 14 wird nachfolgend eine weitere Ausführung einer Turbulenzerzeugungseinrichtung 98 beschrieben. Komponenten und Funktionen, die vorstehend unter Bezugnahme auf die 1 bis 11, insbesondere unter Bezugnahme auf die 11, bereits erläutert wurden, tragen die gleichen Bezugsziffern und werden nicht nochmals im Einzelnen diskutiert.Based on 14 Below is another embodiment of a turbulence generating device 98 described. Components and functions described above with reference to the 1 to 11 in particular with reference to the 11 , have already been explained, have the same reference numbers and will not be discussed again in detail.
Anstelle einer einzigen Turbulenzerzeugungsgas-Zuführleitung 84 wie bei der Turbulenzerzeugungseinrichtung 94 nach 13 hat die Turbulenzerzeugungseinrichtung 98 nach 14 mehrere quer durch den Schüttgut-Zuführabschnitt 18 parallel zueinander verlaufende Turbulenzerzeugungsgas-Zuführleitungen 99, 100, 101. Diese haben wiederum Austrittsöffnungen 102 zum Austritt des Turbulenzerzeugungsgases (vergleiche Richtungspfeile 103). Die Zuführleitungen 99 bis 101 sind in der 14 auf gleicher Höhe im Schüttgut-Zuführabschnitt 18 dargestellt, können aber auch auf unterschiedlichen Höhen angeordnet sein. Die jeweilige Austrittsöffnung 102 kann, wie in der 14 bei der Austrittsöffnung 102 der Zuführleitung 100 beispielhaft gezeigt, vertikal nach oben aus der Zuführleitung 100 ausmünden. Alternativ ist eine Ausmündung auch unter einem Winkel zur Haupt-Förderrichtung F möglich, wie in der 14 am Beispiel der Zuführleitungen 99 und 101 gezeigt. Ein Austrittswinkel der Austrittsöffnungen 102 zur Haupt-Förderrichtung F kann durch entsprechendes Drehen der Zuführleitungen 99 bis 101 um deren Längsachsen vorgegeben werden, wie in der 14 durch Doppelpfeile 104 angedeutet. Hierzu können die Zuführleitungen 99 bis 101 über entsprechend abgedichtete Drehdurchführungen durch die Mantelwand 95 des Schüttgut-Zuführabschnitts 18 hindurchgeführt sein. Instead of a single turbulence generation gas supply line 84 as in the turbulence generator 94 to 13 has the turbulence generator 98 to 14 several across the bulk material feed section 18 parallel turbulence generating gas supply lines 99 . 100 . 101 , These in turn have outlet openings 102 to exit the turbulence generating gas (see directional arrows 103 ). The supply lines 99 to 101 are in the 14 at the same height in the bulk material feed section 18 shown, but can also be arranged at different heights. The respective outlet opening 102 can, as in the 14 at the exit opening 102 the supply line 100 shown by way of example, vertically upwards from the supply line 100 open out. Alternatively, an opening is also possible at an angle to the main conveying direction F, as in the 14 the example of the supply lines 99 and 101 shown. An exit angle of the outlet openings 102 to the main conveying direction F can by appropriate rotation of the supply lines 99 to 101 are given to their longitudinal axes, as in the 14 by double arrows 104 indicated. For this purpose, the supply lines 99 to 101 via appropriately sealed rotary unions through the casing wall 95 of the bulk material feed section 18 be passed.
Anhand der 15 wird nachfolgend eine weitere Ausführung einer Turbulenzerzeugungseinrichtung 105 beschrieben. Komponenten und Funktionen, die vorstehend unter Bezugnahme auf die 1 bis 11, insbesondere unter Bezugnahme auf die 11, bereits erläutert wurden, tragen die gleichen Bezugsziffern und werden nicht nochmals im Einzelnen diskutiert.Based on 15 Below is another embodiment of a turbulence generating device 105 described. Components and functions described above with reference to the 1 to 11 in particular with reference to the 11 , have already been explained, have the same reference numbers and will not be discussed again in detail.
Auch die Turbulenzerzeugungseinrichtung 105 hat eine Turbulenzerzeugungsgas-Zuführleitung 84, die, quer verlaufend zur Haupt-Förderrichtung F, durch die Mantelwand 95 ins Innere des Schüttgut-Zuführabschnitts 18 eingeführt ist. Anstelle von direkt in der Zuführleitung 84 ausgeführten Austrittsöffnungen wie bei der Ausführung nach 13 hat die Turbulenzerzeugungseinrichtung 105 Stichleitungsabschnitte 106, die in zumindest einige der Förderkanäle des Wärmetauscherabschnitts 12 der Schüttgut-Wärmetauschervorrichtung 77 eingeführt sind. In den Stichleitungsabschnitten 106 sind Austrittsöffnungen 107 ausgeführt, über die das Turbulenzerzeugungsgas (vergleiche Richtungspfeile 108) quer zur Haupt-Förderrichtung F des Schüttguts durch die Förderkanäle im Wärmetauscherabschnitt 12 aus den Stichleitungsabschnitten 106 austreten kann. Die Stichleitungsabschnitte 106 können abschnittsweise in die Förderkanäle des Wärmetauscherabschnitts 12 hineinragen oder diese Förderkanäle sogar vollständig durchtreten. Entsprechende Stichleitungsabschnitte 106 können bei einer Rohrbündel-Gestaltung oder auch bei einer Platten-Gestaltung des Wärmetauscherabschnitts 12 zum Einsatz kommen. Also the turbulence generating device 105 has a turbulence generating gas supply line 84 , which, transverse to the main conveying direction F, through the jacket wall 95 into the interior of the bulk material feed section 18 is introduced. Instead of directly in the feed line 84 executed outlet openings as in the execution of 13 has the turbulence generator 105 Stub sections 106 in at least some of the conveying channels of the heat exchanger section 12 the bulk material heat exchanger device 77 are introduced. In the stub sections 106 are outlet openings 107 executed, over which the Turbulence generating gas (compare directional arrows 108 ) transversely to the main conveying direction F of the bulk material through the conveying channels in the heat exchanger section 12 from the stub sections 106 can escape. The stub sections 106 can sections in the delivery channels of the heat exchanger section 12 protrude or even pass through these delivery channels completely. Corresponding branch line sections 106 can in a tube bundle design or even in a plate design of the heat exchanger section 12 be used.
Über das Steuerventil 87 oder gegebenenfalls mehrere derartige Steuerventile 87, die in mehreren Turbulenzerzeugungsgas-Zuführleitungen nach Art der Turbulenzerzeugungsgas-Zuführleitung 84 angeordnet sind, lässt sich ein Fördergas-Druck-Zyklus mit einer Zykluszeit TZ entsprechend den vorstehend beschriebenen Drosselelement-Varianten der Turbulenzerzeugungseinrichtungen vorgeben. Die Impulszeit für einen Druckstoß, der mit dem Steuerventil 87 vorgegeben wird, kann kleiner sein als 5s, bevorzugt kleiner sein als 3s und mehr bevorzugt kleiner sein als 1s. About the control valve 87 or optionally a plurality of such control valves 87 in a plurality of turbulence generation gas supply lines of the turbulence generation gas supply line type 84 are arranged, can be a conveying gas pressure cycle with a cycle time TZ according to the above-described throttle element variants of the turbulence generating devices pretend. The pulse time for a surge, with the control valve 87 can be less than 5s, preferably less than 3s, and more preferably less than 1s.
Ein zeitlicher Abstand dieser sequentiellen Beaufschlagung durch die Steuerventil 87 kann im Bereich von 30s, bevorzugt im Bereich von 20s und mehr bevorzugt im Bereich von 15s liegen.A time interval of this sequential actuation by the control valve 87 may be in the range of 30s, preferably in the range of 20s, and more preferably in the range of 15s.
Anhand der 16 werden nachfolgend zwei weitere Ausführungen von Turbulenzerzeugungseinrichtungen 109, 110 beschrieben. Komponenten und Funktionen, die denjenigen entsprechen, die vorstehend unter Bezugnahme auf die 1 bis 15 bereits erläutert wurden, tragen die gleichen Bezugsziffern und werden nicht nochmals im Einzelnen diskutiert. Based on 16 In the following two further embodiments of turbulence generation devices will be described 109 . 110 described. Components and functions corresponding to those described above with reference to FIGS 1 to 15 already described, bear the same reference numbers and will not be discussed again in detail.
Die Turbulenzerzeugungseinrichtung 109 hat ein statisches Turbulenz-Drosselelement in Form einer Blendenscheibe beziehungsweise Blendenplatte 111, die eingangsseitig, also im Bereich der Schüttgut-Eintrittsöffnungen 81, an den Förderkanälen durch den Wärmetauscherabschnitt 12 angebracht ist. The turbulence generator 109 has a static turbulence throttle element in the form of an orifice plate or orifice plate 111 , on the input side, ie in the area of the bulk material inlet openings 81 , on the delivery channels through the heat exchanger section 12 is appropriate.
Die Blendenplatte 111 hat, zugeordnet zu den jeweiligen Förderkanälen im Wärmetauscherabschnitt 12, Blendenöffnungen 112 mit einem Öffnungsquerschnitt AD. The aperture plate 111 has, associated with the respective delivery channels in the heat exchanger section 12 , Apertures 112 with an opening cross section AD.
Die Turbulenzerzeugungseinrichtung 110 weist eine Blendenplatte 113 auf. Diese ist in einem Abstand H zu den Schüttgut-Austrittsöffnungen 82 der Förderkanäle durch den Wärmetauscherabschnitt 12 angeordnet und weist ebenfalls, den Förderkanälen zugeordnet, Blendenöffnungen 114 auf. The turbulence generator 110 has an aperture plate 113 on. This is at a distance H to the bulk material outlet openings 82 the delivery channels through the heat exchanger section 12 arranged and also has, associated with the delivery channels, apertures 114 on.
Sowohl die Schüttgut-Austrittsöffnungen 82 als auch Austrittsseiten der Blendenöffnungen 114 der Blendenplatte 113 sind sich konisch erweiternd mit einem Konuswinkel β ausgeführt, sodass unerwünschte Schüttgutablagerungen auf der Blende 113 und auf den Schüttgut-Austrittsöffnungen 82 vermieden sind. Der Winkel β kann zwischen 0° und 180° betragen und liegt bevorzugt im Bereich zwischen 0° und 120°, noch mehr bevorzugt zwischen 0° und 90°. Both the bulk material outlet openings 82 as well as exit sides of the apertures 114 the aperture plate 113 are conically widening with a cone angle β designed so that unwanted bulk deposits on the panel 113 and on the bulk material discharge openings 82 are avoided. The angle β can be between 0 ° and 180 ° and is preferably in the range between 0 ° and 120 °, more preferably between 0 ° and 90 °.
Alternativ zur Ausführung, die in der 16 dargestellt ist, kann die Blendenplatte 111 beabstandet zu den Schüttgut-Eintrittsöffnungen 81 im Schüttgut-Zuführabschnitt 18 angeordnet sein. Wiederum alternativ zur Darstellung nach 16 kann die Blendenplatte 113 direkt im Anschluss an die Schüttgut-Austrittsöffnungen 82 im Schüttgut-Abführabschnitt 19 und/oder im Übergangsabschnitt 79 angeordnet sein (H = 0). Alternatively to the execution, in the 16 is shown, the aperture plate 111 spaced from the bulk material inlets 81 in the bulk material feed section 18 be arranged. Again, alternatively to the illustration after 16 can the aperture plate 113 directly after the bulk material outlet openings 82 in the bulk material discharge section 19 and / or in the transition section 79 be arranged (H = 0).
Für das Verhältnis AS/AD zwischen einem Innenquerschnitt AS eines Wärmetauscherrohrs 80 und dem Querschnitt AD der Blendenöffnungen 112 beziehungsweise 114 gilt: AS/AD < 50, bevorzugt AS/AD < 30, mehr bevorzugt AS/AD < 20. For the ratio AS / AD between an inner cross section AS of a heat exchanger tube 80 and the cross section AD of the apertures 112 respectively 114 the following applies: AS / AD <50, preferably AS / AD <30, more preferably AS / AD <20.
Ein zusätzlicher Druckverlust Δp, der durch die Blendenplatten 111 beziehungsweise 113 eingeführt führt, kann kleiner sein als 1,5 bar, kann kleiner sein als 1 bar oder kann kleiner sein als 0,5 bar. An additional pressure drop Δp passing through the aperture plates 111 respectively 113 introduced, may be less than 1.5 bar, may be less than 1 bar or may be less than 0.5 bar.
Der Abstand H ist kleiner als 1,5 m, bevorzugt kleiner als 1,0 m, mehr bevorzugt als 0,5 m. The distance H is less than 1.5 m, preferably less than 1.0 m, more preferably 0.5 m.
Anhand der 17 wird nachfolgend eine weitere Ausführung einer Turbulenzerzeugungseinrichtung 115 beschrieben. Komponenten und Funktionen, die denjenigen entsprechen, die vorstehend unter Bezugnahme auf die 1 bis 16 bereits erläutert wurden, tragen die gleichen Bezugsziffern und werden nicht nochmals im Einzelnen diskutiert. Based on 17 Below is another embodiment of a turbulence generating device 115 described. Components and functions corresponding to those described above with reference to FIGS 1 to 16 already described, bear the same reference numbers and will not be discussed again in detail.
Die Turbulenzerzeugungseinrichtung 115 hat ein statisches Turbulenz-Drosselelement in Form einer Blendenplatte 116, die im Abstand H zu den Schüttgut-Austrittsöffnungen 82 der Förderkanäle durch den Wärmetauscherabschnitt 12 angeordnet ist. Die Blendenplatte 116 ist im Schüttgut-Abführabschnitt 19 angeordnet. Alternativ kann die Blendenplatte 116 auch im Schüttgut-Zuführabschnitt 18 angeordnet sein. Die Blendenplatte 116 hat Blendenöffnungen 117 mit einem Durchmesser, der in der 17 mit AD bezeichnet ist. The turbulence generator 115 has a static turbulence throttle element in the form of an aperture plate 116 at a distance H to the bulk material outlet openings 82 the delivery channels through the heat exchanger section 12 is arranged. The aperture plate 116 is in the bulk material discharge section 19 arranged. Alternatively, the aperture plate 116 also in the bulk material feed section 18 be arranged. The aperture plate 116 has apertures 117 with a diameter in the 17 labeled AD.
Für das Verhältnis ΣAS/ΣAD einer Querschnittssumme ΣAS der Innenquerschnitte AS der Förderkanäle des Wärmetauscherabschnitts 12, also der Wärmetauscherrohre 80, zur Querschnittssumme ΣAD der Querschnitte AD der Blendenöffnungen 117 gilt: ΣAS/ΣAD < 50, bevorzugt < 30, mehr bevorzugt < 20. Für das Verhältnis des Innenquerschnitts ASR des Schüttgut-Abführabschnitts 19 zur Querschnittssumme der Querschnitte der Blendenöffnungen 117 gilt: ASR/ΣAD < 100, bevorzugt < 60, mehr bevorzugt < 30. For the ratio ΣAS / ΣAD of a cross-sectional sum ΣAS of the inner cross-sections AS of the delivery channels of the heat exchanger section 12 , ie the heat exchanger tubes 80 , to the cross-section sum ΣAD of the cross sections AD of the apertures 117 the following applies: ΣAS / ΣAD <50, preferably <30, more preferably <20. For the ratio of the inner cross section ASR of the bulk material discharge section 19 to the cross-section sum of the cross sections of the apertures 117 the following applies: ASR / ΣAD <100, preferably <60, more preferably <30.
Anhand der 18 wird nachfolgend eine weitere Ausführung einer Turbulenzerzeugungseinrichtung 118 beschrieben. Komponenten und Funktionen, die denjenigen entsprechen, die vorstehend unter Bezugnahme auf die 1 bis 17 bereits erläutert wurden, tragen die gleichen Bezugsziffern und werden nicht nochmals im Einzelnen diskutiert. Based on 18 Below is another embodiment of a turbulence generating device 118 described. Components and functions corresponding to those described above with reference to FIGS 1 to 17 already described, bear the same reference numbers and will not be discussed again in detail.
Die Turbulenzerzeugungseinrichtung 118 hat zwei statische Turbulenz-Drosselelemente in Form jeweils einer Blendenplatte 119, 120. Die beiden Blendenplatten 119, 120 sind im Schüttgut-Zuführabschnitt 18 angeordnet. Die Blendenplatte 119 ist dabei dem Wärmetauscherabschnitt 12 näher benachbart, ist also zwischen dem Wärmetauscherabschnitt 12 und der weiteren Blendenplatte 120 angeordnet. Ein Abstand zwischen dem Wärmetauscherabschnitt 12 und der dieser nächst benachbarten Blendenplatte 119 ist mit H1 und ein Abstand zwischen den beiden Blendenplatten 119 und 120 ist in der 18 mit H2 bezeichnet. Ein Innendurchmesser der Blendenöffnungen 117 der Blendenplatte 119 ist mit AD1 und ein Innendurchmesser der Blendenöffnungen 117 der Blendenplatte 120 ist mit AD2 in der 18 bezeichnet. The turbulence generator 118 has two static turbulence throttle elements each in the form of a diaphragm plate 119 . 120 , The two aperture plates 119 . 120 are in the bulk material feed section 18 arranged. The aperture plate 119 is the heat exchanger section 12 closer, that is between the heat exchanger section 12 and the other panel plate 120 arranged. A distance between the heat exchanger section 12 and the next adjacent aperture plate 119 is with H1 and a distance between the two aperture plates 119 and 120 is in the 18 denoted by H2. An inner diameter of the apertures 117 the aperture plate 119 is with AD1 and an inside diameter of the apertures 117 the aperture plate 120 is with AD2 in the 18 designated.
H1 beziehungsweise H2 können kleiner sein als 1,5 m, können kleiner sein als 1,0 m und können kleiner sein als 0,5 m. Ein Verhältnis AD1/AD2 kann im Bereich zwischen 0,1 bis 10, kann im Bereich zwischen 0,3 bis 5 und kann insbesondere im Bereich zwischen 0,5 bis 2 liegen. H1 or H2 can be smaller than 1.5 m, can be smaller than 1.0 m and can be smaller than 0.5 m. A ratio AD1 / AD2 may range between 0.1 to 10, may range between 0.3 to 5, and may more preferably be in the range of 0.5 to 2.
Für das Dimensionsverhältnis der Querschnittssummen der Innenquerschnitte der Förderkanäle zu den Querschnittssummen der Blendenöffnungsquerschnitte, ΣAS/ΣAD1 beziehungsweise ΣAS/ΣAD2 gilt, was vorstehend bei der Ausführung nach 17 zum Verhältnis ΣAS/ΣAD erläutert wurde. Entsprechendes gilt für das Verhältnis ASR/ΣAD1 beziehungsweise ASR/ΣAD2. For the aspect ratio of the cross-sectional sums of the inner cross-sections of the delivery channels to the cross-sectional sums of the aperture cross-sections, ΣAS / ΣAD1 and ΣAS / ΣAD2 applies, which in the embodiment of FIGS 17 to the ratio ΣAS / ΣAD has been explained. The same applies to the ratio ASR / ΣAD1 or ASR / ΣAD2.
Auch eine ansonsten der Turbulenzerzeugungseinrichtung 118 entsprechende Anordnung mit mehr als zwei Blendenplatten im Schüttgut-Zuführabschnitt 18 und/oder im Schüttgut-Abführabschnitt 19 ist möglich. Auch eine Anordnung ist möglich, bei der eine Blendenplatte nach Art der Blendenplatte 119 im Schüttgut-Zuführabschnitt 18 und eine andere Blendenplatte nach Art der Blendenplatte 119 im Schüttgut-Abführabschnitt 19 angeordnet ist. Also an otherwise turbulence generator 118 corresponding arrangement with more than two aperture plates in the bulk material Zuführabschnitt 18 and / or in the bulk material discharge section 19 is possible. An arrangement is also possible, in which a diaphragm plate in the manner of the diaphragm plate 119 in the bulk material feed section 18 and another diaphragm plate in the manner of the diaphragm plate 119 in the bulk material discharge section 19 is arranged.
Anhand der 19 wird nachfolgend eine weitere Ausführung einer Turbulenzerzeugungseinrichtung 121 beschrieben. Komponenten und Funktionen, die denjenigen entsprechen, die vorstehend unter Bezugnahme auf die 1 bis 18 bereits erläutert wurden, tragen die gleichen Bezugsziffern und werden nicht nochmals im Einzelnen diskutiert. Based on 19 Below is another embodiment of a turbulence generating device 121 described. Components and functions corresponding to those described above with reference to FIGS 1 to 18 already described, bear the same reference numbers and will not be discussed again in detail.
Die Turbulenzerzeugungseinrichtung 121 hat ein statisches Turbulenz-Drosselelement in Form einer konusförmigen Blendenscheibe 122, die auch als Hutblende bezeichnet ist. Die Blendenscheibe 122 ist rotationssymmetrisch zur Rotations-Symmetrieachse des Schüttgut-Zuführabschnitts 18 beziehungsweise des Schüttgut-Abführabschnitts 19. Ein Konuswinkel γ (vergleiche 19) der Blendenscheibe 122 kann kleiner sein als 180°, kann kleiner sein als 150°, kann kleiner sein als 120° oder kann kleiner sein als 90°. Bei der Ausführung nach 19 beträgt der Konuswinkel γ etwa 100°. The turbulence generator 121 has a static turbulence throttle element in the form of a cone-shaped diaphragm disc 122 , which is also referred to as Hutbrende. The aperture disc 122 is rotationally symmetrical to the rotational axis of symmetry of the bulk material Zuführabschnitts 18 or the bulk material-Abfürabrabschnitt 19 , A cone angle γ (compare 19 ) of the aperture disc 122 may be less than 180 °, may be less than 150 °, may be less than 120 °, or may be less than 90 °. In the execution after 19 the cone angle γ is about 100 °.
Die Blendenscheibe 122 hat wiederum Blendenöffnungen 117, deren Öffnungsquerschnitt in der 19 mit AD1 bezeichnet ist. The aperture disc 122 in turn has apertures 117 whose opening cross-section in the 19 labeled AD1.
Die Blendenscheibe 122 ist im Schüttgut-Abführabschnitt 19 angeordnet. Alternativ oder zusätzlich kann eine entsprechende, als Hutblende gestaltete Blendenscheibe auch im Schüttgut-Zuführabschnitt 18 angeordnet sein. The aperture disc 122 is in the bulk material discharge section 19 arranged. Alternatively or additionally, a corresponding aperture plate designed as a hatch also in the bulk material Zuführabschnitt 18 be arranged.
Die Konusgestaltung der Blendenscheibe 122 ist so, dass sich die Blendenscheibe 122 in der Förderrichtung F des Schüttguts konusförmig erweitert. Ein Zentralbereich der Blendenscheibe 122 hat daher einen kleinsten Abstand H zum Wärmetauscherabschnitt 12. The cone design of the aperture disc 122 is such that the aperture disc 122 expanded conically in the conveying direction F of the bulk material. A central area of the aperture plate 122 therefore has a smallest distance H to the heat exchanger section 12 ,
Alternativ ist eine umgedrehte Anordnung der Blendenscheibe 122 möglich, die sich in der Förderrichtung F des Schüttguts verengt. Alternatively, an inverted arrangement of the diaphragm disc 122 possible, which narrows in the conveying direction F of the bulk material.
Auch mehrere als Hutblenden gestaltete Blendenscheiben 122 können hintereinander im Schüttgut-Zuführabschnitt 18 und/oder im Schüttgut-Abführabschnitt 19 angeordnet sein. Also several shutter slices designed as hat shades 122 can successively in the bulk material feed section 18 and / or in the bulk material discharge section 19 be arranged.
Anhand der 20 wird nachfolgend eine weitere Ausführung einer Turbulenzerzeugungseinrichtung 131 beschrieben. Komponenten und Funktionen, die denjenigen entsprechen, die vorstehend unter Bezugnahme auf die 1 bis 19 bereits erläutert wurden, tragen die gleichen Bezugsziffern und werden nicht nochmals im Einzelnen diskutiert. Based on 20 Below is another embodiment of a turbulence generating device 131 described. Components and functions corresponding to those described above with reference to FIGS 1 to 19 already described, bear the same reference numbers and will not be discussed again in detail.
Die Turbulenzerzeugungseinrichtung 123 hat ein statisches Turbulenz-Drosselelement in Form einer Blendenplatte 124, die im Schüttgut-Zuführabschnitt 18 in einem Abstand H zum Wärmetauscherabschnitt 12 angeordnet ist. The turbulence generator 123 has a static turbulence throttle element in the form of an aperture plate 124 in the bulk material feed section 18 at a distance H to the heat exchanger section 12 is arranged.
Die Blendenplatte 124 hat Blendenöffnungen 125, die vom Zentrum der Blendenplatte 124 nach außen hin im Öffnungsquerschnitt abgestuft immer größer werden. Eine Zentrale der Blendenöffnungen 125, deren Lage also etwa mit der Rotationssymmetrieachse des Schüttgut-Zuführabschnitts 18 übereinstimmt, hat einen kleinsten Öffnungsquerschnitt, der in der 20 mit AD1 bezeichnet ist. Etwa in einem Mittelbereich der Blendenplatte 124 zwischen deren Zentrum und deren Rand hat die Blendenplatte 124 Blendenöffnungen 125 mit einem Öffnungsquerschnitt, der in der 20 mit AD2 bezeichnet ist. Randseitig, also dort, wo die Blendenplatte 124 an der Innenwand des Schüttgut-Zuführabschnitts 18 angebracht ist, haben die Blendenöffnungen 125 der Blendenplatte 124 einen Öffnungsquerschnitt, der in der 20 mit AD3 bezeichnet ist. Ein Größenverhältnis AD1/AD2 beziehungsweise AD2/AD3 kann kleiner sein als 0,9 oder kann kleiner sein als 0,8. Generell kann ein derartiges Größenverhältnis für benachbarte Größenstufen der Blendenöffnungen 125 der Blendenscheibe 124 von innen nach außen gelten. The aperture plate 124 has apertures 125 coming from the center of the aperture plate 124 stepped towards the outside in the opening cross-section gradually become larger. A central of the apertures 125 , So their location about with the axis of rotational symmetry of the bulk material Zuführabschnitts 18 has a smallest opening cross section in the 20 labeled AD1. Approximately in a central region of the aperture plate 124 between the center and the edge of the aperture plate has 124 apertures 125 with an opening cross section in the 20 labeled AD2. On the edge, ie where the panel is 124 on the inner wall of the bulk material feed section 18 attached, have the apertures 125 the aperture plate 124 an opening cross section, in the 20 labeled AD3. A size ratio AD1 / AD2 or AD2 / AD3 may be smaller than 0.9 or may be smaller than 0.8. In general, such a size ratio for adjacent size stages of the apertures 125 the aperture disc 124 apply from the inside out.
Anhand der 21 wird nachfolgend eine weitere Ausführung einer Turbulenzerzeugungseinrichtung 126 beschrieben. Komponenten und Funktionen, die denjenigen entsprechen, die vorstehend unter Bezugnahme auf die 1 bis 20 bereits erläutert wurden, tragen die gleichen Bezugsziffern und werden nicht nochmals im Einzelnen diskutiert. Based on 21 Below is another embodiment of a turbulence generating device 126 described. Components and functions corresponding to those described above with reference to FIGS 1 to 20 already described, bear the same reference numbers and will not be discussed again in detail.
Die Turbulenzerzeugungseinrichtung 126 ist grundsätzlich ähnlich aufgebaut wie die Turbulenzerzeugungseinrichtung 118 nach 18, hat also zwei im Förderweg des Schüttguts hintereinander im Schüttgut-Zuführabschnitt 18 angeordnete Blendenplatten, wobei die dem Wärmetauscherabschnitt 12 benachbarte Blendenplatte in der 21 mit 127 bezeichnet ist, also zwischen dem Wärmetauscherabschnitt 12 und der anderen, weiter beabstandeten Blendenplatte 128 liegt. Die dem Wärmetauscherabschnitt 12 näher benachbarte Blendenplatte 127 ist längs der Schüttgut-Förderrichtung F, in der 21 also vertikal, verstellbar. Die vom Wärmetauscherabschnitt 12 weiter beabstandete Blendenplatte 128 ist quer zur Förderrichtung F, in der 21 also horizontal, verstellbar. The turbulence generator 126 is fundamentally similar to the turbulence generating device 118 to 18 , So has two in the conveying path of the bulk material in a row in the bulk material Zuführabschnitt 18 arranged aperture plates, wherein the heat exchanger section 12 adjacent aperture plate in the 21 With 127 is designated, ie between the heat exchanger section 12 and the other, more spaced diaphragm plate 128 lies. The the heat exchanger section 12 closer adjacent aperture plate 127 is along the bulk material conveying direction F, in the 21 so vertical, adjustable. The from the heat exchanger section 12 further spaced aperture plate 128 is transverse to the conveying direction F, in the 21 So horizontal, adjustable.
Durch die horizontale Verstellung werden die Blendenöffnungen 117 der beiden Blendenplatten 127, 128 gegeneinander verschoben, sodass ein freibleibender, in der Förderrichtung F fluchtender Innenquerschnitt ADF sich verändert. Hierdurch lässt sich ein effektiver Blendenöffnungsquerschnitt variabel vorgeben. Wenn die Blendenöffnungen 117 der beiden Blendenplatten 127, 128 optimal fluchtend zueinander angeordnet sind, ist der effektive Öffnungsquerschnitt ADF am größten, was zur Spülung der Wärmetauschervorrichtung 77 genutzt werden kann. Eine Verstellung der Blendenplatten 127, 128 kann manuell, zum Beispiel mittels Verstellschrauben, die von außerhalb des Gehäuses der Wärmetauschervorrichtung 77 zugänglich sind, oder auch angetrieben erfolgen. Bei einer angetriebenen Verstellung der Blendenplatten 127, 128 kann ein Reinigungszyklus automatisch vorgegeben sein, bei dem die Blendenplatten 127, 128 aus ihrer Betriebsstellung automatisch in die Reinigungsstellung mit den optimal fluchtenden Blendenöffnungen 117 und von dieser Reinigungsstellung nach einer Reinigungsphase wieder zurück in die Betriebsstellung gefahren werden. Ein Verstellantrieb, der in der 21 nicht dargestellt ist, kann elektrisch oder pneumatisch ausgeführt sein. Due to the horizontal adjustment, the apertures are 117 the two aperture plates 127 . 128 shifted against each other, so that a non-remaining, in the conveying direction F aligned inner cross-section ADF changed. This makes it possible to specify an effective aperture cross section variable. When the apertures 117 the two aperture plates 127 . 128 are optimally aligned with each other, the effective opening cross section ADF is greatest, resulting in the flushing of the heat exchanger device 77 can be used. An adjustment of the aperture plates 127 . 128 can be done manually, for example by means of adjusting screws, from outside the housing of the heat exchanger device 77 are accessible, or driven. In a driven adjustment of the aperture plates 127 . 128 For example, a cleaning cycle can automatically be specified in which the aperture plates 127 . 128 from its operating position automatically in the cleaning position with the optimally aligned apertures 117 and be moved back from this cleaning position after a cleaning phase back into the operating position. An adjustment drive in the 21 not shown, can be made electrically or pneumatically.
Die horizontal verstellbare Blendenplatte 128 liegt auf einem randseitig an der Innenwand des Schüttgut-Zuführabschnitts 18 montierten Auflagering 129 auf. The horizontally adjustable aperture plate 128 lies on an edge on the inner wall of the bulk material Zuführabschnitts 18 mounted bearing ring 129 on.
Anhand der 22 wird nachfolgend eine weitere Ausführung einer Turbulenzerzeugungseinrichtung 130 beschrieben. Komponenten und Funktionen, die denjenigen entsprechen, die vorstehend unter Bezugnahme auf die 1 bis 21 bereits erläutert wurden, tragen die gleichen Bezugsziffern und werden nicht nochmals im Einzelnen diskutiert. Based on 22 Below is another embodiment of a turbulence generating device 130 described. Components and functions corresponding to those described above with reference to FIGS 1 to 21 already described, bear the same reference numbers and will not be discussed again in detail.
Die Turbulenzerzeugungseinrichtung 130 hat ein statisches Turbulenz-Drosselelement in Form einer Blendenplatte 131, die, ähnlich wie die Blendenplatte 111 der Turbulenzerzeugungseinrichtung 109 nach 16, direkt eingangsseitig des Wärmetauscherabschnitts 12 angeordnet ist. Die Blendenplatte 131 ist entsprechend der Blendenplatte 128 der Ausführung nach 21 quer zur Förderrichtung F verstellbar ausgeführt und liegt auf einem Auflagering 129 auf. The turbulence generator 130 has a static turbulence throttle element in the form of an aperture plate 131 that, much like the aperture plate 111 the turbulence generating device 109 to 16 , directly on the input side of the heat exchanger section 12 is arranged. The aperture plate 131 is according to the aperture plate 128 according to the execution 21 running transversely to the conveying direction F adjustable and is located on a support ring 129 on.
Eine entsprechende Anordnung mit Blendenplatten 128, 129 kann alternativ oder zusätzlich auch im Schüttgut-Abführabschnitt 19 angeordnet sein. An appropriate arrangement with aperture plates 128 . 129 may alternatively or additionally also in the bulk material discharge section 19 be arranged.
Eine entsprechend der Blendenplatte 129 ausgeführte Blendenplatte kann alternativ oder zusätzlich auch im Schüttgut-Abführabschnitt 19 angeordnet sein. One according to the aperture plate 129 executed aperture plate may alternatively or additionally also in the bulk material discharge section 19 be arranged.
Für ein Verhältnis H/AD aus dem Abstand der jeweiligen Blendenplatte bei den Ausführungen nach den 16 bis 22 zum Wärmetauscherabschnitt 12 beziehungsweise zur benachbarten Blendenplatte zum Öffnungsquerschnitt der Blendenöffnungen dieser Blendenplatte gilt: H/AD kann kleiner sein als 100, kann kleiner sein als 50, kann kleiner sein als 10 oder kann, wenn die jeweilige Blendenplatte direkt benachbart zum Wärmetauscherabschnitt 12 oder direkt benachbart zur benachbarten Blendenplatte angeordnet ist, auch 0 betragen. For a ratio H / AD from the distance of the respective orifice plate in the versions of the 16 to 22 to the heat exchanger section 12 H / AD may be smaller than 100, may be smaller than 50, may be smaller than 10 or, if the respective orifice plate directly adjacent to the heat exchanger section 12 or directly adjacent to the adjacent aperture plate, also be zero.
Anhand der 23 wird nachfolgend eine weitere Ausführung einer Turbulenzerzeugungseinrichtung 132 beschrieben. Komponenten und Funktionen, die denjenigen entsprechen, die vorstehend unter Bezugnahme auf die 1 bis 22 bereits erläutert wurden, tragen die gleichen Bezugsziffern und werden nicht nochmals im Einzelnen diskutiert. Based on 23 Below is another embodiment of a turbulence generating device 132 described. Components and functions corresponding to those described above with reference to FIGS 1 to 22 already described, bear the same reference numbers and will not be discussed again in detail.
Die Turbulenzerzeugungseinrichtung 132 hat ein statisches Turbulenz-Drosselelement in Form einer Dornenplatte 133. Diese ist eingangsseitig, also im Bereich der Schüttgut-Eintrittsöffnungen 81, an den als Wärmetauscherrohre 80 ausgeführten Förderkanälen durch den Wärmetauscherabschnitt 12 angebracht. The turbulence generator 132 has a static turbulence throttle element in the form of a spiked plate 133 , This is on the input side, ie in the area of the bulk material inlet openings 81 to which as heat exchanger tubes 80 running conveyor channels through the heat exchanger section 12 appropriate.
Jeder der Eintrittsöffnungen 81 ist ein Dorn 134, der über eine Grundplatte 135 der Dornenscheibe 133 übersteht, zugeordnet. Zwischen einer Außenfläche des jeweiligen Dorns 134 und einer Innenwand der Schüttgut-Eintrittsöffnung 81 des jeweiligen Wärmetauscherrohrs 80 liegt ein Ringquerschnitt vor, der in der 23 mit AD bezeichnet ist. Die Dornenplatte 133 ist längs der Förderrichtung F verstellbar (vergleiche Doppelpfeil 136). Eine Verstellung kann wiederum manuell oder mit Hilfe eines Verstellantriebs erfolgen, der in der 23 nicht dargestellt ist. Über diese Verstellung der Dornenplatte 133 längs des Förderwegs F lässt sich der Ringquerschnitt AD variabel vorgeben. Dieser Ringquerschnitt wird so eingestellt, dass sich Verhältnisse ΣAS/ΣAD einerseits und ASR/ΣAD ergeben, wie vorstehend im Zusammenhang mit den 16 ff bereits erläutert. Each of the entrance openings 81 is a thorn 134 that has a base plate 135 the thorn disk 133 survives, assigned. Between an outer surface of the respective mandrel 134 and an inner wall of the bulk material inlet 81 of the respective heat exchanger tube 80 there is a ring cross-section, which in the 23 labeled AD. The thorn plate 133 is adjustable along the conveying direction F (see double arrow 136 ). An adjustment can in turn be made manually or with the aid of an adjustment, which in the 23 not shown. About this adjustment of the thorn plate 133 along the conveying path F, the ring cross section AD can be variably preset. This ring cross-section is adjusted to give ratios ΣAS / ΣAD on the one hand and ASR / ΣAD as discussed above in connection with FIGS 16 ff already explained.
Mit der Verstellmöglichkeit der Dornenplatte 133 in der Förderrichtung F können die Dornen 134 auch vollständig aus den Schüttgut-Eintrittsöffnungen 81 in eine Reinigungsstellung herausgefahren werden. With the adjustment of the thorn plate 133 in the conveying direction F, the thorns 134 also completely from the bulk material inlet openings 81 be moved out into a cleaning position.
Auch eine Kombination der vorstehend beschriebenen Turbulenzerzeugungseinrichtungen ist möglich. A combination of the turbulence generating devices described above is also possible.
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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