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Einrichtung zum Erhitzen von feinkörnigen festen Stoffen, insbesondere
Zementrohmehl Es ist eine Einrichtung zum Erhitzen von Zementrohm-ehl bekannt, welche
aus einer Reihe von hintereinandergeschalteten Zyklonen besteht, die nacheinander
von den Abgasen eines Ofens, z. B. eines Drehrohrofens,durchzogen werden. Die zu
erhitzenden Stoffe werden in die Gasleitung zwischen zwei Zyklonen eingeführt. Das
Staubaustragsrohr des ersten Zyklons mündet direkt in den Ofen, während die Staubaustragsrohre
der übrigen Zyklone jeweils in die zu dem betreffenden Zyklon führende Abgasleitung
münden. Es kann aber auch das Staubaustragsrohr des letzten Zyklons in den Ofen
münden.
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In eine derartige Erhitzungseinrichtung treten die Abgase des Drehrohrofens
mit einer Temperatur von etwa 1000° C ein. Infolgedessen besteht die Notwendigkeit,
die Wärmedehnung der Zyklone und Abgasleitungen in geeigneter Weise zu kompensieren,
um Brüche oder Rißbildungen an den Bauteilen, die durch umkompensierte Dehnungskräfte
hervorgerufen werden könnten, zu verhindern. Zu diesem Zweck wurden bisher in den,die
einzelnen Zyklone verbindenden Abgasleitungen besondere Kompensatoren vorgesehen,
die. wie eine Stopfbüchse ausgeführt sind.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, derartige Stopfbüchsen zu
vermeiden. Die Aufgabe wird dadurch gelöst, daß jede Abgasleitung zwischen den Zyklonen
starr mit der Decke des jeweils vorhergehenden Zyklons verbunden ist und die Decken
eine so große Elastizität besitzen, de.ß sie der Wärmedehnung des Zyklons sowie
der Abgasleitung folgen können.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist jede Abgasleitung nahe
ihrem Auslaßende an .einer Bühne des Aufstellungsgebäudes befestigt und besitzt
eine solche Länge, daß im kalten Zustand die Zyklondecke um etwa die halbe Strecke
der Wärmedehnung nach außen gewölbt ist. Vorteilhaft ist ferner an der Decke jedes
Zyklons .ein kurzes Zwischenstück angeschweißt und an ihm die Abgasleitung mittels
Flanschen und Schrauben befestigt.
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Bei derErhitzungseinrichtung gemäß derErfindung folgt .die Decke des
Zyklons den Wärmedehnungen der Zyklone sowie der Abgasleitung, so daß ein Verschieben
der Abgasleitung und des Zyklons gegeneinander möglich ist, ohne daß besondere Kompensatoren
erforderlich sind.
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In -der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt,
und zwar zeigt Fsg. 1 eine Ansicht einer Erhitzungseinrichtung, Fig. 2 eine
Teilansicht der Erhitzungseinrichtung, Fig.3 eine vergrößerte Einzelheit teilweise
im Schnitt.
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Die Erhitzungseinrächtung nach Fig. 1 weist einen Drehrohrofen 1 auf,
vier Zyklone 2, 3, 4, 5, einen Elektrostaubabscheider 6, einen saugenden Ventilator
7 und eine Anzahl von Gasleitungen, die diese Geräte miteinander verbinden. Die
Zyklone sowie die Gasleitungen sind auf Bühnen 37 des Gebäudes, in dem die Erhitzungseinrichtung
angeordnet ist, fest gelagert. Die Heizgase strömen von der feststehenden Haube
8 des Drehrohrofens 1 durch eine Gaseinlaßleitung 9 in den Zyklon 2, danach durch
eine Gasleitung 10 in den Zyklon 3. Vom Zyklon 3 strömen die Gase durch die Leitung
11 in den Zyklon 4 und von hier aus durch die Leitung 12 in den Zyklon 5. Danach
treten sie durch eine Leitung 13 in den Elektrostaubabscheider 6 ein. Aus diesem
Abscheider werden sie durch eine Leitung 14 von dem Ventilator 7 angesaugt und durch
einen nicht dargestellten Kamin in @die freie Außenatmosphäre gedrückt. Das zu erhitzende
Gut wird einem Aufgabebehälter 15 aufgegeben, von .dem aus es durch eine Leitung
16 in die Gasleitung 12 geleitet wird, die vom Gasaustritt des Zyklons 4 zu dem
Zyklon 5 führt. Das feinkörnige Material wird in dem Zyklon 5 vorerhitzt und von
dem Gas getrennt. Es fällt durch eine Staubauslaßleitung 17 in die Gasleitung 11,
die den Zyklon 3 mit dem Zyklon 4 verbindet. Im Zyklon 4 wird das Material weiter
durch den Kontakt mit dem Wirbelstrom des heißen Gases erhitzt, und nachdem es von
diesem Gas getrennt ist, fällt es durch die Staubleitung 18 in die Gasleitung
10, welche vom Zyklon 2 zum Zyklon 3 führt. Das feste Material wird weiter erhitzt
im Zyklon 3 und von dem Gasstrom getrennt. Dann wandert es .durch die Staubleitung
19 in die Gasleitung 9, die .den Ofen mit dem Zyklon 2 verbindet. Das feste Material,
welches im Zyklon 2 abgetrennt wird, wird durch die Staubleitung 20 ausgetragen
und. in heißem Zustand dem Drehrohrofen 1 aufgegeben.
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Der feinste Staub, welcher in dem Zyklon nicht abgeschieden, sondern
von dem Gas weitergeführt wird,
wird in dem tIektrostaubabscheider
6 abgeschieden und der für idie Aufgabe des Rohgutes dienenden Leitung 16 über eine
Staubleitung 21 zugeführt. Die Starableitung 21 ist vorteilhaft unterbrochen durch
einen Zwischenbehälter 22,der eine gleichmäßige Aufgabe des Staubes in die Leitung
16 ermöglicht, auch wenn der Staubaustrag von dem Elektrostaubabscheider nicht kontinuierlich,
sondern periodisch erfolgt.
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Die Erhitzungseinrichtung enthält. ferner folgende Hilfseinrichtungen:
In der Austragsleitung 16 des Aufgabebehälters 15 ist ein Zellenrad 23 vorgesehen,
welches mit gleichmäßiger Geschwindigkeit angetrieben wird, um den Austrag einer
bestimmten Gutsmenge je Zeiteinheit von dem Behälter in die Leitung 16 zu ermöglichen.
Ein anderes Zellenrad 24 ist in der Staubaustragsleitung 21' des Staubabscheiders
6 vorgesehen. Das Zellenrad 24 dichtet die Austragsleitung 21 gasdicht ab und trägt
.den Staub von dem Abscheider 6 in den Zwischenbehälter 22 in gleichmäßiger -Menge
aus.
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Um die Staubaustragsleitung 21 unterhalb des ZwischenbehäIters 22
abzudichten und ein Entweichen der Heizgase durch eden Behälter zu verhindern, ist
eine Verschlußeinrichtung vorgesehen. Hierzu weist die Leitung 21 eine Unterbrechung
oberhalb der Stelle, an der sie in die Gasleitung 12 eintritt, auf. Der obere Teil
der Gasleitung 21 zeigt eine abgeschrägte Öffnung, die durch eine Klappe 25 abgeschlossen
ist. Die Klappe kann um eine Achse 26, die in der Wandung des Gehäuses 27 gelagert
ist, geschwenkt werden. Das Gehäuse 27 umfaßt die Klappe 25. Auf der Achse 26 ist
außerhalb des Gehäuses ein Arm 27' befestigt, der ein verschiebbares Gewicht 28
trägt. Durch das Gewicht wird die Klappe gegen die schräge Öffnung der Leitung 21
gedrückt. Entsprechende Verschlußklappen 29, 30, 31 und 32 sind in den Staubaustragsleitungen
17, 18, 19 und 20 vorgesehen. Mit geringem Abstand unterhalb der Austragsenden der
Staubleitungen 17, 18, 19 und 20 sind kreisförmige Stauscheiben 33, 34, 35 und 36
angeordnet, die ebenfalls eine Staubabdichtung darstellen und das Gas am Entweichen
durch die Staubaustragsleitungen hindert.
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In Fig. 2 sind die beiden Zyklone 4 und 5 der Erhitzungseinrichtung
wiedergegeben. Die beiden Zyklone sind fest auf je einer Bühne 37 aufgestellt und
durch die Abgasleitung 12 miteinander verbunden. Diese äst an ihrem unteren Ende
starr mit der Decke 38 des Zyklons 4 verschweißt. Die Wandung sowie die Decken des
Zyklons 4 sind mit einer hitzebeständigen Auskleidung 44 versehen. Die Auskleidung
der Decke 38 ist dabei von derjenigen der Wandung getrennt, damit sie die Lageänderungen
der Decke mitmachen kann.
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Die Abgasleitung 12 mündet oben mit ihrem Auslaßende tangential in
den Zyklon 5. Mit Hilfe einer Pratze 39 ist die Abgasleitung 12 ebenfalls auf einer
Bühne 37 befestigt.
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Die Zyklondecke 38, an der die Abgasleitung 12 verschweißt ist, ist
so ausgebildet, daß sie infolge ihrer großen Elastizität zden Wärmedehnungen des
Zyklons 4 sowie der Abgasleitung 12 folgen kann. Mit zunehmender Wärmedehnung wölbt
sie sich nach unten aus (Innenwölbung). Damit sich "die im Ausgangszustand ebene
Zyklondecke 38 durch die Wärmedehnung nicht nach einer Richtung allein hin verformt,
wird sie vorteilhaft schon bei der Montage im kalten Zustand, d. h. bei Raumtemperatur,
etwa um die Hälfte der zu erwartenden Dehnungsstrecke nach außen vorgespannt (Außenwölbung).
Um das Vorspannen der Zyklondecke nach außen zu erleichtern, wird, wie Fig. 3 zeigt,
vorteilhaft zwischen ihr und der nach oben wegführenden Abgasleitung 12 ein kurzes
Zwischenstück 40 mit einem oberen Flansch 41 angeordnet. Die Länge des Zwischenstückes,
die zweckmäßig :erst bei der Montage genau angepaßt wird, bestimmt sich aus dem
Abstand des Anschlußfiansches 42 der Abgasleitung 12 von der noch ebenen Zyklondecke
38 abzüglich der gewünschten Vorspannstrecke und der Dicke einer Dichtung, z. B.
einer Asbestdichtung, welche zwischen den beiden Flanschen 41 und 42 eingefügt wird.
Das Zwischenstück 40 wird dann auf die Zyklorndecke aufgesetzt und mit ihr verschweißt.
Dabei bleibt zwischen den beiden Flanschen 41 und 42 ein Spalt, dessen Breite gleich
der Summe der gewünschten Vorspannstrecke und der Dicke der Dichtung ist. Die Verbindungsschrauben
43 der beiden Flansche 41 und 42 sind so lang bemessen, daß sie in diesem Zustand
durch die beiden Flansche hindurchragen. Beim Anziehen der Schrauben wird die Dichtung
zwischen den Flanscher eingeklemmt. Gleichzeitig wird die Zyklondecke 38 elastisch
nach außen gewölbt und auf diese Weise vorgespannt. Da .die nach oben wegführende
Abgasleitung 12 auf der darüberliegenden Bühne 37 aufgelagert ist, kann sie die
-durch die Vorspannung entstehenden Kräfte aufnehmen. Wenn :sich nun beispielsweise
die Rohrleitung 12 sowie die Wandung des Zyklons 4 bei der Inbetriebnahme der Erhitzungseinrichtung
erwärmen bis zu höchsten gleichbleibenden Betriebstemperatur, so dehnen sie sich
aus, und zwar bis die Zyklondecke 38 die in Fig. 3 gestrichelt dargestellte Lage
einnimmt.
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Bei der Erfindung ist also in konstruktiv sehr einfacher Weise für
.eine gute Kompensation der auftretenden Wärmedehnungen gesorgt.