DE102015217845A1 - Extraction hood for extracting gas and plant for heating material for the production of asphalt comprising such a suction hood - Google Patents
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Abstract
Eine Anlage zum Erwärmen von Material für die Asphaltherstellung umfasst einen Heißgaserzeuger (3) mit Wärmequelle (2), eine mit dem Heißgaserzeuger (3) verbundene Trockeneinheit (5) zum Trocknen von Material und eine mit der Trockeneinheit (5) verbundene Absaughaube (16) zum Absaugen von Gas. Die Absaughaube (16) umfasst ein Gehäuse (21), eine Zuströmöffnung (22) zum Zuströmen von partikelhaltigem Gas in das Gehäuse (21), mindestens eine Abströmöffnung (23, 24) zum Abströmen von gereinigtem Gas aus dem Gehäuse (21) und eine in dem Gehäuse (21) integrierte Partikelabscheideeinheit zum Abscheiden von Partikeln aus dem zuströmenden Gas.A plant for heating material for asphalt production comprises a hot gas generator (3) with heat source (2), a drying unit (5) connected to the hot gas generator (3) for drying material and a suction hood (16) connected to the drying unit (5). for sucking off gas. The suction hood (16) comprises a housing (21), an inflow opening (22) for the flow of particulate gas into the housing (21), at least one outflow opening (23, 24) for discharging purified gas from the housing (21) and a in the housing (21) integrated Partikelabscheideeinheit for separating particles from the incoming gas.
Description
Die vorliegende Patentanmeldung nimmt die Priorität der deutschen Patentanmeldung
Die Erfindung betrifft eine Absaughaube zum Absaugen von Gas sowie eine Anlage zum Erwärmen von Material für die Asphaltherstellung umfassend eine derartige Absaughaube.The invention relates to a suction hood for the extraction of gas and a plant for heating material for the production of asphalt comprising such a suction hood.
Für die Asphaltherstellung ist es erforderlich, Material, insbesondere Gesteinsmaterial und insbesondere Altasphalt, also recyceltes Gesteinsmaterial, zu trocknen. Das Material wird in einer Trockeneinheit getrocknet. Die Wärmezufuhr kann über einen Heißgaserzeuger erfolgen. Abgase aus der Trockeneinheit werden an die Umgebung abgegeben. For the production of asphalt, it is necessary to dry material, in particular rock material and in particular asbestos asphalt, ie recycled rock material. The material is dried in a drying unit. The heat can be supplied via a hot gas generator. Exhaust gases from the drying unit are released to the environment.
Der Erfindung liegt die Erfindung zugrunde, eine Anlage zum Erwärmen von Material für die Asphaltherstellung zu verbessern. The invention is based on the invention of improving a plant for heating material for the production of asphalt.
Die Aufgabe wird durch die Merkmale der Ansprüche 1 und 10 gelöst. Der Kern der Erfindung besteht darin, dass eine Absaughaube zum Absaugen von Gas eine integrierte Partikelabscheideeinheit aufweist. Die Partikelabscheideeinheit ermöglicht das Abscheiden von Partikeln aus dem in die Absaughaube zuströmenden Gas. Partikel sind insbesondere Staubpartikel, die beispielsweise eine Partikelgröße von höchstens 100 µm, insbesondere von höchstens 63 µm und insbesondere von höchstens 20 µm aufweisen. Die Absaughaube ermöglicht eine verbesserte Reinigung des Abgases. Das gereinigte Abgas entlastet eine Anlage zum Erwärmen von Material für die Asphaltherstellung und insbesondere die Komponenten der Anlage, wie beispielsweise Rohrleitungen. An die Absaughaube angeschlossene Rohrleitungen werden weniger verschmutzt. Die Rohrleitungen bleiben dauerhaft sauber. Die Rohrleitungen können für Umluft und/oder Abluft dienen. Aufgrund der integrierten Partikelabscheideeinheit sinkt die Belastung eines an die Absaughaube angeschlossenen Filters. Die Partikelabscheideeinheit ist in einem Gehäuse der Absaughaube integriert. Das Gehäuse weist eine Zuströmöffnung zum Zuströmen von partikelhaltigem Gas in das Gehäuse und mindestens eine Abströmöffnung zum Abströmen von gereinigtem Gas aus dem Gehäuse auf. The object is solved by the features of
Eine Absaughaube, bei der die Partikelabscheideeinheit passiv als Strömungsbeeinflussungseinheit ausgeführt ist, ist besonders unkompliziert und deshalb kosteneffektiv ausgeführt. Insbesondere sind weitere Reinigungselemente und/oder Abscheideelemente, wie integrierte Filter, in der Absaughaube entbehrlich. Die Strömungsbedingungen in der Absaughaube sind verbessert. Insbesondere wurde erkannt, dass eine effektive und zuverlässige Abscheidung der Partikel aus dem Abgasstrom dadurch gelinkt, dass die Gasströmung gezielt beeinflusst wird. Eine gezielte Beeinflussung kann anhand der Strömungsgeschwindigkeit und/oder der Strömungsrichtung des Gasstroms erfolgen. A suction hood in which the particle separation unit is passively designed as a flow-influencing unit is particularly uncomplicated and therefore cost-effective. In particular, further cleaning elements and / or separation elements, such as integrated filters, are dispensable in the extraction hood. The flow conditions in the extraction hood are improved. In particular, it was recognized that an effective and reliable separation of the particles from the exhaust gas flow is linked by the fact that the gas flow is influenced in a targeted manner. A targeted influencing can take place on the basis of the flow velocity and / or the flow direction of the gas flow.
Eine Absaughaube, bei der die Strömungsbeeinflussungseinheit einen Strömungskanal aufweist, ermöglicht ein unmittelbares Beeinflussen der Strömungsgeschwindigkeit des zuströmenden Gases. Der Strömungskanal verbindet die Zuströmöffnung und die mindestens eine Abströmöffnung. Der Strömungskanal weist insbesondere eine Strömungsquerschnittfläche derart auf, dass das zugeströmte partikelhaltige Gas entlang des Strömungskanals mit einer Strömungsgeschwindigkeit von höchstens 5 m/s, insbesondere von höchstens 3 m/s, insbesondere von höchstens 2,5 m/s und insbesondere mit weniger als 2 m/s strömt. Die Absaughaube ermöglicht eine besonders geringe Strömungsgeschwindigkeit des partikelhaltigen Gases. Aufgrund der geringen Strömungsgeschwindigkeit werden in dem Abgas vorhandene Partikel automatisch, insbesondere aufgrund der Schwerkraft, selbsttätig abgeschieden. Dazu ist es vorteilhaft, wenn der Strömungskanal zumindest abschnittsweise und insbesondere zumindest anteilig nach oben gerichtet ist. Das bedeutet, dass die Zuströmöffnung insbesondere entlang einer vertikalen Richtung unterhalb der mindestens einen Abströmöffnung an dem Gehäuse der Absaughaube angeordnet ist. Die Strömungsgeschwindigkeit ist insbesondere derart gering, dass die Staubpartikel aufgrund der Strömungsgeschwindigkeit nicht mitgerissen werden. Die Strömungsbeeinflussungseinheit ist insbesondere durch das Gehäuse selbst gebildet.A suction hood, in which the flow influencing unit has a flow channel, allows a direct influencing of the flow velocity of the inflowing gas. The flow channel connects the inflow opening and the at least one outflow opening. In particular, the flow channel has a flow cross-sectional area such that the gas that flows in along the flow channel has a flow velocity of at most 5 m / s, in particular of at most 3 m / s, in particular of at most 2.5 m / s and in particular less than 2 m / s is flowing. The suction hood allows a particularly low flow velocity of the particle-containing gas. Due to the low flow velocity, particles present in the exhaust gas are automatically separated automatically, in particular due to gravity. For this purpose, it is advantageous if the flow channel is directed at least in sections and in particular at least proportionally upwards. This means that the inflow opening is arranged in particular along a vertical direction below the at least one outflow opening on the housing of the suction hood. The flow rate is in particular so low that the dust particles are not entrained due to the flow velocity. The flow influencing unit is in particular formed by the housing itself.
Eine Absaughaube, bei der die Strömungsquerschnittfläche der Gehäusequerschnittsfläche entspricht, ermöglicht eine unkomplizierte Ausbildung des Strömungskanals und damit der Absaughaube insgesamt. A suction hood, in which the flow cross-sectional area corresponds to the housing cross-sectional area, allows an uncomplicated design of the flow channel and thus of the exhaust hood as a whole.
Eine Absaughaube, bei der die Strömungsbeeinflussungseinheit ein Strömungsleitelement aufweist, ermöglicht ein unmittelbares Beeinflussen der Strömungsrichtung des partikelhaltigen Gases. Das partikelhaltige zuströmende Gas ist gezwungen, das Strömungsleitelement zu umströmen. Das Strömungsleitelement verhindert also eine direkte Strömung, insbesondere auf einem kürzesten Weg, von der Zuströmöffnung zu der mindestens einen Abströmöffnung. Durch das Umströmen des Strömungsleitelements werden die Partikel in dem Gasstrom zumindest abschnittsweise nach unten beschleunigt. Dadurch steigt die Strömungsgeschwindigkeit bereichsweise auf mindestens 5 m/s und insbesondere auf bis zu 6 m/s, wobei die beschleunigte Strömung nach unten, also die Schwerkraft unterstützend, orientiert ist. Infolge der Umströmung und der sich daraus ergebenden Beschleunigung der Partikel nach unten, ist die Abscheidung der Partikel, insbesondere großer Partikel, besonders effektiv.A suction hood, in which the flow-influencing unit has a flow-guiding element, allows a direct influencing of the flow direction of the particle-containing gas. The particle-containing inflowing gas is forced to flow around the flow guide. The flow guide thus prevents a direct flow, in particular on a shortest path, from the inflow opening to the at least one outflow opening. As a result of the flow around the flow-guiding element, the particles are at least partially accelerated downwards in the gas stream. As a result, the flow velocity increases in regions to at least 5 m / s and in particular to up to 6 m / s, with the accelerated flow downwards, thus supporting gravity, oriented. As a result of the flow around and the itself resulting acceleration of the particles down, the deposition of particles, especially large particles, is particularly effective.
Eine Absaughaube, bei der das Strömungsleitelement benachbart zu der Zuströmöffnung angeordnet ist, ermöglicht eine besonders effektive Abscheidestufe insbesondere großer, d. h. vergleichsweise schwerer Partikel. Es können auch mehrere Strömungsleitelemente vorgesehen sein, die beispielsweise entlang der Strömungsrichtung hintereinander und/oder quer zur Strömungsrichtung, also nebeneinander angeordnet sein können. A suction hood, in which the flow guide is arranged adjacent to the inflow opening, allows a particularly effective separation stage in particular large, d. H. relatively heavy particles. It is also possible to provide a plurality of flow-guiding elements, which can be arranged, for example, alongside one another along the direction of flow and / or transversely to the flow direction, ie, next to each other.
Eine Absaughaube, bei der das Strömungsleitelement mindestens eine schwenkbare Klappe aufweist, ermöglicht eine veränderliche, insbesondere variable Abscheidewirkung. In Abhängigkeit des Volumenstroms des zuströmenden Gases kann die Klappe um eine Schwenkachse pendeln. Die Klappe richtet sich infolge des Volumenstroms in einer verschwenkten Anordnung aus. Die verschwenkte Anordnung, insbesondere der Schwenkwinkel um die Schwenkachse, ist umso größer, je größer der Volumenstrom ist. Es ist auch denkbar, die Klappe federgelagert auszuführen, so dass eine rückstellende Federkraft auf die schwenkbare Klappe entgegen der volumenstrombedingten Auslenkung wirkt. Eine Rückstellkraft auf die Klappe kann durch eines oder mehrere an der Klappe befestigbare Gewichte ermöglicht sein. Die Gewichte sind insbesondere beabstandet von der Schwenkachse angeordnet, um ein Rückstelldrehmoment bzw. eine Rückstellkraft auf die Klappe auszuüben. Es ist dadurch möglich, eine gezielte Gegenkraft auf die Klappe auszuüben, um beispielsweise eine gewünschte Schwenkposition bei einem erwarteten Volumenstrom einzustellen. Insbesondere ist das Strömungsleitelement veränderlich einstellbar ausgeführt.A suction hood, in which the flow guide element has at least one pivotable flap, allows a variable, in particular variable separation effect. Depending on the volume flow of the incoming gas, the flap can oscillate about a pivot axis. The flap aligns due to the volume flow in a pivoted arrangement. The pivoted arrangement, in particular the pivoting angle about the pivot axis, is greater, the greater the volume flow. It is also conceivable to perform the flap spring-loaded, so that a restoring spring force acts on the pivotable flap against the volumetric flow-related deflection. A restoring force on the flap may be made possible by one or more weights attachable to the flap. The weights are in particular arranged at a distance from the pivot axis in order to exert a restoring torque or a restoring force on the flap. It is thus possible to exert a targeted counterforce on the flap, for example, to set a desired pivot position at an expected flow rate. In particular, the flow guide is made variable adjustable.
Eine Absaughaube mit einem Sammelbehälter für die abgeschiedenen Partikel ermöglicht das gezielte Sammeln und Rückführen des abgeschiedenen Materials zu dem getrockneten Material. Insbesondere können die gesammelten Partikel, die auch als Füller bezeichnet werden, einem Materialauslauf der Trockeneinheit zugeführt werden. Es wurde gefunden, dass die Korngrößenverteilung der abgeschiedenen Partikel in dem Sammelbehälter im Wesentlichen dem Aufgabegut aus der Trockeneinheit entspricht. Die abgeschiedenen Partikel können effektiv und gewinnbringend genutzt werden. Der Sammelbehälter ist insbesondere am Boden des Gehäuses angeordnet. Der Sammelbehälter erstreckt sich insbesondere über den gesamten Gehäusequerschnitt. A suction hood with a collection container for the deposited particles allows the targeted collection and recycling of the deposited material to the dried material. In particular, the collected particles, which are also referred to as fillers, can be fed to a material outlet of the drying unit. It has been found that the particle size distribution of the deposited particles in the collecting container essentially corresponds to the feed material from the drying unit. The separated particles can be used effectively and profitably. The collecting container is arranged in particular at the bottom of the housing. The collecting container extends in particular over the entire housing cross-section.
Eine Absaughaube mit einer Fördervorrichtung ermöglicht ein effektives und unmittelbares Abfördern der Partikel aus dem Sammelbehälter, insbesondere zu dem Materialauslauf der Trockeneinheit. A suction hood with a conveying device allows effective and immediate removal of the particles from the collecting container, in particular to the material outlet of the drying unit.
Eine Anlage zum Erwärmen von Material für die Asphaltherstellung mit einer derartigen Absaughaube ermöglicht eine verbesserte Luftzirkulation. Dadurch, dass mittels der Absaughaube partikelhaltiges Gas aus einer Trockeneinheit effektiv gereinigt wird, ist die Verunreinigung der Anlage insgesamt und insbesondere der Rohrleitungen reduziert. Die Anlage umfasst einen Heißgaserzeuger mit einer Wärmequelle, die insbesondere als Brenner ausgeführt ist. Die Trockeneinheit ist mittels einer Heißgasleitung mit dem Heißgaserzeuger verbunden. Die Trockeneinheit dient zum Trocknen von Material, insbesondere durch Erwärmen. Die Absaughaube ist mit der Trockeneinheit verbunden. A plant for heating material for asphalt production with such a suction hood allows for improved air circulation. The fact that particle-containing gas from a drying unit is effectively cleaned by means of the suction hood, the contamination of the plant as a whole and in particular of the pipes is reduced. The plant comprises a hot gas generator with a heat source, which is designed in particular as a burner. The drying unit is connected by means of a hot gas line with the hot gas generator. The drying unit is used for drying material, in particular by heating. The extraction hood is connected to the drying unit.
Eine Anlage, bei der die Absaughaube mittels einer Umluft-Rückführleitung mit dem Heißgaserzeuger verbunden ist, ermöglicht insbesondere ein unmittelbares Rückführen von Umluft aus der Absaughaube in den Heißgaserzeuger. Dadurch, dass das aus der Absaughaube abgegebene Abgas gereinigt und insbesondere im Wesentlichen partikelfrei ist, wird der Heißgaserzeuger nicht durch bituminösen Füller verschmutzt. Die Lebensdauer des Heißgaserzeugers ist dadurch erhöht. Die Umluft-Rückführleitung ist insbesondere an eine Umluft-Abströmöffnung des Gehäuses angeschlossen.A system in which the suction hood is connected to the hot gas generator by means of a recirculating air return line, in particular allows a direct return of circulating air from the suction hood in the hot gas generator. Because the exhaust gas emitted from the exhaust hood is cleaned and, in particular, substantially free of particles, the hot gas generator is not contaminated by bituminous filler. The life of the hot gas generator is increased. The circulating air return line is connected in particular to a recirculation air outlet opening of the housing.
Eine Anlage, bei der die Absaughaube mittels einer Abluft-Abführleitung mit einer Filteranlage verbunden ist, ermöglicht insbesondere ein unmittelbares Abführen von Abluft in die Filteranlage. Dadurch, dass die Abluft in der Absaughaube gereinigt worden ist, ist die Filterbeanspruchung reduziert. Die Lebensdauer der Filteranlage ist erhöht. Eine zusätzliche Verschmutzung der Filteranlage ist verhindert. A system in which the suction hood is connected by means of an exhaust air discharge line with a filter system, in particular allows an immediate discharge of exhaust air in the filter system. Because the exhaust air in the extraction hood has been cleaned, the filter load is reduced. The service life of the filter system is increased. An additional contamination of the filter system is prevented.
Aufgrund der reduzierten Strömungsgeschwindigkeit in der Absaughaube sind auch die Strömungsgeschwindigkeiten in den Rohrleitungen, also insbesondere in der Umluft-Rückführleitung und in der Abluft-Abführleitung, reduziert. Die Strömungsgeschwindigkeiten in den Rohrleitungen betragen höchstens 40 m/s, insbesondere höchstens 30 m/s, insbesondere höchstens 25 m/s und insbesondere höchstens 20 m/s.Due to the reduced flow velocity in the exhaust hood and the flow velocities in the pipes, ie in particular in the circulating air return line and in the exhaust air discharge line are reduced. The flow velocities in the pipelines are at most 40 m / s, in particular at most 30 m / s, in particular at most 25 m / s and in particular at most 20 m / s.
Eine Anlage, bei der eine die Fördervorrichtung zum Abfördern von Partikeln aus dem Sammelbehälter mit dem Materialauslauf der Trockeneinheit verbunden ist, ermöglicht ein effektives Zusammenführen von Füller mit dem getrockneten Material. A plant in which a conveying device for removing particles from the collecting container is connected to the material outlet of the drying unit, allows an effective merging of filler with the dried material.
Eine Anlage, bei der eine Strömungsquerschnittfläche des Heißgaserzeugers kleiner ist als eine Strömungsquerschnittfläche der Absaughaube, verbessert die Strömungsbedingungen des Abgases in der Absaughaube bei reduzierter Strömungsgeschwindigkeit. Es wurde also insbesondere erkannt, dass das Verhältnis der Strömungsquerschnittsflächen in der Absaughaube und in dem Heißgaserzeuger für die gewünschte reduzierte Strömungsgeschwindigkeit in der Absaughaube vorteilhaft ist. Insbesondere beträgt das Verhältnis der Strömungsquerschnittsflächen der Absaughaube zu der des Heißgaserzeugers mindestens 1,2, insbesondere mindestens 1,3, insbesondere mindestens 1,4 und insbesondere etwa 1,5. A plant in which a flow cross-sectional area of the hot gas generator is smaller than a flow cross-sectional area of the exhaust hood improves the flow conditions of the Exhaust gas in the extraction hood at reduced flow velocity. It has therefore been found in particular that the ratio of the flow cross-sectional areas in the suction hood and in the hot gas generator is advantageous for the desired reduced flow velocity in the suction hood. In particular, the ratio of the flow cross-sectional areas of the suction hood to that of the hot gas generator is at least 1.2, in particular at least 1.3, in particular at least 1.4 and in particular approximately 1.5.
Eine Anlage, bei der die Wärmequelle eine Hitzeschutzplatte aufweist, die insbesondere gegenüber einer Längsachse geneigt angeordnet ist, verhindert, dass eine Flamme des Brenners in die Heißgasleitung des Heißgaserzeugers gezogen wird.A plant in which the heat source has a heat shield plate, which is in particular inclined relative to a longitudinal axis, prevents a flame of the burner is drawn into the hot gas line of the hot gas generator.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen, zusätzliche Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnung. Es zeigen:Further advantageous embodiments, additional features and details of the invention will become apparent from the following description of an embodiment with reference to the drawing. Show it:
Eine in
Die Anlage
Die Trockeneinheit
An der ersten Stirnwand
Es ist auch denkbar, dass über die Abgabekanäle
An der ersten Stirnwand
An einer dem Gehäuse
Das Gehäuse
Das Gehäuse
Entlang der Gehäuselängsachse
Der Strömungskanal ist Teil einer Strömungsbeeinflussungseinheit, die passiv ausgeführt ist. Die Strömungsbeeinflussungseinheit ist eine Partikelabscheideeinheit. Die Strömungsbeeinflussungseinheit umfasst ein Strömungsleitelement
Nachfolgend wird die Funktion der Anlage
Partikelhaltiges abgekühltes Gas aus der Trockeneinheit
Das Strömungsleitelement
Nachfolgend wird anhand der
Das Außengehäuse
An einem in
Der Heißgaserzeuger
Der Brenner
Aufgrund der Verfahrbarkeit des Brenners
Dadurch, dass die Hitzeschutzklappe
Dadurch, dass der Brenner
Als Brennstoff für den Brenner
Eine Brenner-Schutzvorrichtung dient zum Schutz des Brenners
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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