DE1551424A1

DE1551424A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Kuehlung pulverfoermigen Gutes

Info

Publication number: DE1551424A1
Application number: DE19671551424
Authority: DE
Inventors: Paul Elser
Original assignee: FRANZ JOS WAESCHLE FA
Current assignee: FRANZ JOS WAESCHLE FA
Priority date: 1967-06-29
Filing date: 1967-06-29
Publication date: 1970-10-29

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Kühlung pulverförmigen Gutes. Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Kühlung pulverförmigen Gutes. Die Kühlung pulverförmigen Gutes kann in fast allen Industriezweigen, vorwiegend jedoch in der chemischen Industrie und in der Industrie der Steine und Erden notwendig werden. Die Anfallstellen sind hier meist Sprühtürme, Mahlanlagen od. dergleichen Apparaturen. So fällt z.B. in der Waschmittelindustrie ein Vorprodukt aus einem Sprühturm mit einer Temperatur von mehr als 3000 C. an. Die Weiterverarbeitung soll zweckmässigerweise bei einer Temperatur von unter 1000 C. erfolgen.
Es sind verschiedene Arten von Pulverkühlern-bekannt: Trommel-oder Kaskadenkühler arbeiten im Gegenstromverfahren, d.h. das Gut läuft in einer bestimmten Richtung und entgegengesetzt strömt kalte Luft. Eine andere Art von Kühler sind solche, die auf dem Prinzip der Wirbelschicht arbeiten. Das Gut liegt auf einer porösen Platte, die von unten mit kalter Luft beaufschlagt wird. Die Luft dringt durch die Kapillare der porösen Platte und bringt das auf der Platte liegende Gut zum Fluidisieren, nimmt beim Durchsteigen durch das Gut Wärme auf und wird oberhalb des Gutspiegels abgeführt. Eine andere Art von Pulverkühler auf dem Prinzip der Wirbelschicht ist die- sog. Fließrinne. Hier läuft das Gut über eine leicht geneigte poröse Platte, die ebenfalls mit kalter Luft von unten beaufschlagt wird, hierbei Wärme aufnimmt und oberhalb des Gutspiegels abgeführt wird.
Auch verwendet man Kühler.. die auf dem Prinzip der Kontaktberührung arbeiten, d.h. die Gutteilchen werden in der direkten Berührung mit einer gekühlten Wand gebracht (z.B. Kühlmischer). Hierbei wird die Wand vorzugsweise auf der Aussenseite mit Wasser gekühlt.
Der Raumbedarf der bekannten Kühler ist verhältnismässig groij und die Leistung steht nicht immer in einem günstigen Verhältnis zu der aufgewendeten Energie und dem notwendigen Raumbedarf. Dieses Verhältnis zu verbessern, ist die Aufgabe, die sich die Erfindung gestellt hat. Dies geschieht durch ein Verfahren, bei dem eine Reihe an sich bekannter Verfahrensschritte in fortschrittlicher weise kombiniert ist: Erfindungsgemäß wird das Gut in einen Kühlbehälter eingebracht, an dessen Wandungen durch Wärmeübergang und im ganzen durch Kaltluftzusatz gekühlt und dabei zugleich fließfähig gemacht und schließlich aus dem Behälter ausgetragen.
Zweckmäßig läßt man dabei das Kühlgut in stetigem Durchsatz den Kühlbehälter durchwandern, um eine kontinuierliche Arbeitsweise zu erhalten.

Eine zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens geeignete Vorrichtung besteht im wesentlichen aus einem, mit einem flüssigkeitsbeschickten Kühlmantel versehenen Behälter, der durch eine, ebenfalls flüssigkeitsbeschickte, senkrechte Doppelwand in zwei

kommunizierende Teile geteilt und nach unten durch einen luft,

durchlässl_f;en Boden abgeschlossen ist, unter dem sich ein Be-

lüftungskasten befindet, wobei der Behälter in seinem einen Teil

die von obe-ii her einriündende Beschickungsöf fung und im oberen

Abschnitt des anderen Teils die Austragsöffnung aufweist.

Weitere vo-2--teilhafte Einzelheiten der Erfindung sind dem im

folgenden beschriebenen Ausführungsbei spiel einer für die Durch-

f ührun g des erfindungs emässen Verfahrens r;eeieneten Vorrichtung:

zu entnehmen. Die schematische Zeichnung zeigt in

hi g. 1 einen @än;sschnit t. durch die Vorrichtunrr

fi;o 2 einen Teilschnitt nach II-II der Fig. 1

ig. 3 einen Querschnitt nach III-III der Fig. 1.

Der zylindrische 1>ühlbehälter 1 ist von einem Kühlmantel 2

umschlossen. Der dazwischen liegende Hohlraum 2a weist einen

1.ül11j-TassereintrijL;tssti,itzen 3 und einen Kühlwasseraustritts-

stutzen 4 auf. hin Belüftungskasten 5 mit mehreren Lufteintritts-

stutzen 6 ist unterhalb des luftdurchlässigen Bodens 7 des

Behälters 1 aneordnet. Der Boden 7 besteht vorzugsweise aus

Sintermetall und soll einen nicht zu hohen Luftwiderstand,

z.B. 50 - Zoo rmra :IS bei 4oo. m3/h Luftdurchsatz pro rn2 poröser

Fläche, haben.

Der Deckel 8 des Behälters 1 ist mit dem Kühlguteintrittsstutzen

und mit einem Abluftstutzen 1o versehen. Durch eine doppelte

Trennwand 11, die nicht ganz bis auf den Boden 7 herabreicht,

ist der Behälterraum der Länge nach in zwei kommunizierende

Hälften 1a und 1.13 geteilt. Zur Kühlung steht der Innenraum 11a der

Trennwand mit einem auf dem Deckel 8 ani°eordneten Wasserkasten 12

durch mehrere Üffnungen 13 in Verbindung. Diesem wird das Kühl-

wasser durch d(,zl Kühlwassereintrittsstutzen 14 zugeführt. Für die

Abführung des erwähnten tdassers aus dem Ilohlraum der Trennwand 11

sind in diesen drei senkrechte Steigrohre 15 tief eingeführt, die nach oben den Wasserkasten 12 durchdringen. - Je nachdem, wird man auch mit einem Steigrohr auskommen körnen oder es müssen eine Mehrzahl solcher Rohre vorgesehen sein. In ihrem obersten Abschnitt ist die Trennwand 11 vor einigen Luftkanälen 10a durchsetzt.

Während der Eintrittsstutzen 9 für das Kühlgut in die eine Hälfte la des Behälters mündet, befindet sich der gekrümmte Kühlaustrittsstutzen 16 nahe dem Deckel 8 an der Aussenwand der zweiten Behälterhälfte lb. Auch er ist mit einem Abluftstutzen 17 versehen. Der poröse Boden 7 ist schwach kegelig und von seiner Mitte geht ein Grundabblasrohr 18 nach unten ab, das im Betrieb durch einen Schieber 19 gesperrt ist.
Zur Inbetriebnahme der Kühlvorrichtung wird die Kaltluftzufuhr in den Belüftungskasten 5 und die Kühlwasserzufuhr in den Kühlmantel 2 und die Trennwand 11 angestellt. Durch den Einlaß 9 wird das heiße Gut eingespeist und beginnt die erste Behälterhälfte la zu füllen. Das auf dem Boden 7 aufliegende Gut wird durch die Kaltluft gekühlt und zugleich fluidisiert. Es fließt unter dem Druck des Barüberliegenden Gutes auf dem Boden 7 in den unteren Teil der zweiten Behälterhälfte 1b und steigt darin nach dem Prinzip der kommunizierenden Röhren an, bis daß es, durch den fortgesetzten Luftdurchsatz und die Wandberührung gekühlt, durch den Austrittsstutzen 16 ,zur weiteren Verwendung abfließt. Die überschüssige Luft entweicht durch die Abluftstutzen 10 und 17.
Es stellt sich bald ein stetiger Durchsatz des Kühlgutes ein. Dabei ist der augenblickliche Stand des Gutes in der ersten Behälterhälfte durch innere Reibung und Reibung an den Wänden immer etwas höher als der durch den Abfluß aus dem Austrittsstutzen 16 bestimmte Stand in der zweiten Behälterhälfte 1b. Der Höhenunterschied hängt von den Abmessungen der Vorrichtung und von der fluidisierbarkeit des Mutes ab. Für eine etwa notwendig werdende restlose Entleerung des Behälters wird der Schieber 19 des Grundablaßrohres 18 geöffnet.
Für eine versuchsweise betriebene Vorrichtung galten folgende Daten: Aus einem Sprühturm fielen 3 m3/h . 2 to/h Vormaterial für die Waschmittelindustrie an. Das Material wurde über eine Rutsche mit einer Temperatur von 3000 C der Vorrichtung zugeführt. Der Innendurchmesser des Behälters betrug 1400 mm, die wirksame Hörte bis zum Auslaufstutzen ca. 1600 mm, somit der wirksame Inhalt ca. 2 m3. Die Verweilzeit des Gutes war also rund 40 Minuten. Die Auslauftemperatur des Gutes war niedriger als 1000 C.
Es wurde festgestellt, daß die Wärmeabfuhr über die Wand-Berührung größer war als die über die zugeführte und abgesaugte Luft.
Es ist zweckmässig, bei Kühlapparaturen mit größerem Durchmesser als 1000 mm den Belüftungskasten 5 in Kreisringe aufzuteilen. Die dann entstehenden kreisringförmigen Kammern sind zweckmässigerweise mit unterschiedlichen Luftmengen zu beaufschlagen, um eine auf-und absteigende Strömung des Gutes oberhalb des porösen Bodens zu erreichen. Hierdurch wird eine bessere und intensivere Berührung der einzelnen Gutteilchen mit den Kühlwänden erreicht.

Claims

Patentansprüche 1. Verfahren zur Kühlung pulverförmigen Gutes, gekennzeichnet durch Kombination einer Reihe an sich bekannter Schritte, nämlich daß das Gut in einen Kühlbehälter eingebracht, an dessen Wandungen durch Wärmeübergang und im ganzen durch Kaltluftzusatz gekühlt und dabei zugleich fließfähig gemacht und schließlich aus dem Behälter ausgetragen wird. 2.) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Kühlgut in stetigem Durchsatz den Kühlbehälter durchwandert. 3.) Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß sie im wesentlichen aus einem, mit einem flüssigkeitsbeschickten Kühlmantel (2) versehenen, Behälter (1) besteht, der durch eine ebenfalls flüssigkeitbeschickte senkrechte Doppelwand (11) in zwei kommunizierende Teile geteilt und nach unten durch einen luftdurchlässigen Boden (7) abgeschlossen ist, unter dem sich ein Belüftungskasten-(5) befindet, wobei der Behälter in seinem einen Teil (la) die von oben her einmündende Beschickungsöffnung (9) und im oberen Abschnitt des anderen Teils (1b) die Austragsöffnung (16) ausweist. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der luftdurchlässige Boden (7) schwach trichterförmig ausgebildet und in der Mitte mit einem den Belüftungskasten (5) durchdringenden, abschließbaren Grundablassrohr (18) versehen ist. 5.) Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter (1) im oberen Teil Entlüftungsöffnungen (10, 17) aufweist. 6.) Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Belüftungskasten (5) in kreisringförmige Kammern aufgeteilt ist, die mit unterschiedlichen Luftmengen beaufschlagbar sind.