DE1667148C3 - Aufgabevorrichtung für eine Kammer zur Behandlung von pulverförmigem, trockenem Gut mittels Gasen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Aufgabevorrichtung für eine Kammer zur Behandlung von pulverförmigem, trockenem Gut mittels Gasen, mit Zuführungsleitung^) für das Rohgut, mit tangentialer Gaszufuhr durch Düsen und ringförmigem Verbindungsschlitz «wischen der Aufgabevorrichtung der Behandlungskammer, sowie mit zentralem Gasabzug aus der Beliandlungskammer.

Bei der Einführung von pulverförmigem, trockenem Cut in eine Behandlungskammer, insbesondere bei einer Behandlung des Gutes in der Schwebe in einem Gas, besieht das Problem darin, den über einfache Förderleitungen zugeführten Rohgutstrom so fein zu verteilen, daß er nicht als kompakter Strahl in die Behandlungskainmer eintritt.

Gemäß der französischen Patentschrift 794 855 ist es bekanni, auf der Oberseite einer Behandlungskammcr um das zentrale Gasabzugsrohr einen ringförmigen Raum anzuordnen, dessen Unterseite über einen ringförmigen Schlitz in die Behandlungskammer mündet. Der Schlitz ist hierbei durch schräggesielltc Leitschaufeln in einzelne Zuführungskanäle aufgeteilt. Das zu behandelnde pulverförmige Gut wird zwar zusammen mit.

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60 Luft seitlich in den Ringraum eingeblasen, das Gut tritt aber trotz der Vermischung mit der Luft und trotz der Unterteilung des ringförmigen Schlitzes in einzelne Kanäle hierbei immer noch als kompakter Strahl, im wesentlichen nur auf einer Seite des ringförmigen Schlitzes, in die Behandlungskammer ein. Dies bewirkt insbesondere bei einer Erhitzung von Zementrohmehl eine ungleichmäßige Erhitzung der einzelnen Gutteilchen und eine entsprechend niedrige Durchschnittstemperatur der Gesamtaufgabemenge. Die ungleichmäßige Erhitzung führt darüber hinaus zu einer unterschiedlichen Entsäuerung der einzelnen Rohmchlteilchen. was sich wiederum auf den Wärmeaufwand für das anschließende Klinkerbrennen im Drehrohrofen nachteilig auswirkt.

Es ist ferner aus der französischen Patentschrift 1 403 177 eine Vorrichtung zum Pulverisieren und Trocknen von Materialien, insbesondere von Silika-Gel bekannt, gemäß der das zu behandelnde Gut mit hoher Geschwindigkeit in eine ringförmige Kammer eingeführt wird. Hierbei handelt es sich jedoch vorwiegend um die Zerkleinerung von Materialien in einer ringförmigen Kammer, die sich sowohl in konstruktivem Aufbau als auch in der Wirkungsweise vom Anmeldungsgegenstand wesentlich unterscheidet.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Vorrichtung zu schaffen, durch die über einen ringförmigen Verbindungsschlitz ein trockenes, pulverförmiges Gut in fein verteilter Form und gleichmäßig über den ganzen Umfang des Ringschlitzes verteilt in eine Behandlungskammcr eingeführt werden kann. Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Aufgabevorrichtung einen horizontal liegenden Verteilerring aufweist, an dem die Zuführungsleitung(en) für das Rohgut und die über den Umfang des Vertcilerringes verteilten, gleichsinnig tangential gerichteten Düsen angeordnet sind, wobei die Düsen etwa horizontal in der Nähe des Bodens des, Verteilerringes einmünden, und der eine als Überlauf ausgebildete Austragsöffnung, die in den ringförmigen Vcrbindungsschlitz mündet, aufweist. Auf diese Weise wird sehr vorteilhaft das Rohgui, das über die Zuleitung zunächst in den Verteiler gelangt, durch die in Bodennähe tangential eingedüste Druckluft od. dgl. fluidisiert und über den ganzen Ringraum gleichmäßig verteilt. Erst bei Erreichen einer durch die Höhe des Überlaufs bestimmten Schichthöhe tritt das Gut durch die Austragsöffnung in den Verbindiingsschlitz über und gelangt von dort als gleichmaßiger Gutschleier in den Behandlungsraum. Dies führt zu einer gleichmäßigen Erhitzung der einzelnen Gutteilchen, was sich wiederum auf den anschließenden thermischen Behandlungspro7eß günstig auswirkt.

Gemäß einer vorteilhaften weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist zwischen dem zentralen, aus der Behandlungskammcr führenden Gasab/ugsrohr und dem ringförmigen Verbindungsschlitz ein weiteres Abzugsrohr koaxial angeordnet, dessen untere kreisringförmige öffnung in die Bchandlungskammer eintaucht und dessen oberes Ende mit der Saugseitc eines Druckerzeuger verbunden ist, der die tangential in den Verteilerring mündenden Düsen speist. Der besondere Vorteil dieser Anordnung besteht darin, daß an Stelle von kalter Druckluft auch Gase aus der Bchandlungskammer zur Fluidisicrung und Verteilung des Gutes im Verteilerring verwendet werden können. Die Verwendung von Gasen aus der Behandlungskammer zur Fluidisierung und Verteilung des Gutes im Verteilerring ist insbesondere dann von Vorteil, wenn sich eine Einfüh-

rung von kalter Druckluft auf den chemischen oder thermischen Behandlungsprozeß des Gutes ungünstig auswirkt.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung wird an Hand eines Ausführungsbeispieles einer Erhitzi.ngseinrichtung für Zementrohmehl beschrieben. Weitere Merkmale der Erfindung sind der Beschreibung zu entnehmen. Die Zeichnungen zeigen in

F i g. 1 einen Vertikalschnitt durch einen Wärmetauscherzyklon mit erfindungsgemäßer Aufgabevorr'ehtung,

F i g. 2 einen Horizontalschnitt durch die Aufgabevorrichtung entsprechend der Linie H-Il in F i g 1.

Entsprechend F i g. 1 und 2 besteht die Erhitzungseinrichtung aus einem Zyklonabscheider 1, in den tan- gential eine Ofengasleitung 2 einmündet. Zentrisch zu dem Zyklon ist auf dessen Oberseite ein Hauptgasabzugs^rohr 3 angeordnet, das in den Zykloninnenraum eintaucht. Koaxial zu dem Hauptgasabzur'srohr 3 ist ein weiteres Abzugsrohr 4 angeordnet, dessen untere ao kreisringförmige Öffnung ebenfalls in den Zykloninnenraum eintaucht und dessen oberes Ende verschlossen ist und mit einer tangential abgehenden Gasleitung 5 versehen ist. Um /.u verhindern, daß feinere Gulteilehcn in das Hauptgasabzugsrohr 3 mitgerissen werden, hat das Abzugsrohr 4 zweckmäßigerweise eine geringere Eintauchtiefe. Das Hauptabzugsrohr 3 und das Ab/.ugsrohr 4 sind durch eine Öffnung in der Zyklondeckc 6 in den Zykloninnenraum eingeführt, die so groß bemessen ist, daß ein kreisringförmiger Verhindungsschlitz 7 zwischen der Außenwand des Abzugsrohres 4 und der mit einer kurzen zylindrischen Wand 8 versehenen Öffnung der Zyklondccke verbleibt. Um diesen Verbindungischlitz 7 herum ist die erfindungsgemäße Aufgabevorrichtung angeordnet. Diese weist einen horizontalen Verteilerring 9 auf, in den von oben her eine Zuführungsleitung 10 für das Rohgut einmündet. Im übrigen ist der Verteilerring bis auf die in den Verbindungsschiit/ 7 mündende Austragsöffnung 11, die sich über den ganzen Umfang des Verbindungs-Schlitzes erstreckt, vollständig geschlossen. Die Austragsöffnung ist erfindungsgemäß im oberen Bereich des Verteilerringes vorgesehen und als Überlauf ausge bildet. In Bodennähe des Verteilerringes münden mehrere über den Umfang verteilte Düsen 12 gleichsinnig tangential und etwa horizontal in diesen ein. Die Düsen 12 werden über eine Ringleitung i3 mit einem Teilslrom der Ofenabgase gespeist, die über das Abzugsrohr 4 und die tangential abgehende Gasleitung 5 und ein Gebläse 14 aus dem Zyklon abgezogen werden. Untcrhalb des Verbindungsschlitzes 7 und auf der Außenseite des Abzugsrohres 4 ist zweckmäßigerweise ein kcgelstumpfförmtg ausgebildetes Ableitblech 15 angeordnet, durch das vorteilhaft ein Mitreißen von feinkörnigem Gut durch die abgezogenen Gasströme verhindert werden kann. Das erhitzte Gut wird durch die untere Öffnung 16 aus dem Zyklon abgezogen, gegebenenfalls unter Zwischenschaltung einer Klappenschlcuse od. dgl., und der Verwendungsstelle, beispielsweise einem Drehofen oder einer weiteren Erhit/.ungseinrichlung zugeführt.

Die Funktionsweise der erfindungsgemäßen Aufgabevorrichtung ist folgende:

Das zu erhitzende feinkörnige Gut tritt durch die Zuführungsleitung 10 in den Vcrteilcrring 9 ein. Die durch die tangential einmündenden Düsen 12 eingeblasenen Ofengasc verteilen das feinkörnige Gut zunächst über den gesamten Umfang des Verteilerringes. Erst nach Erreichen der durch die Höhe des Überlaufs der Austragsöffnung 11 gegenüber dem Boden des Verteilerringes vorgegebenen Schichthöhe tritt das feinkörnige Gut über den ganzen Umfang der Austragsöffnung 11 verteilt in den Verbindungsschlitz 7 über und gelangt so als gleichmäßiger Schleier in den Innenraum des Zyklons. Infolge des in den Zyklon tangential einmündenden Heißgasstromes, der zentral durch das Gasabzugsrohr 3 abgezogen wird, bilde» sich bekanntlich eine Wirbelsenke mit hoher Rotalionsgeschwindigkeit aus. Von diesen mit hoher Geschwindigkeit rotierenden Heißgasen werden die einzelnen Feststoffteilchen mitgerissen und infolge von Fliehkräften freischwebend zur Zyklonwandung ausgeschleudert. Da nun das zu behandelnde Gut erfindungsgemäß in einem über den ganzen Umfang des Verbindungsschlitzes feinverteilten gleichmäßigen Gutschleier in den Zyklon eintritt, werden alle Gutteilchen gleichmäßig von den Heißgasen umspült und erlangen so bei der freischwebenden Bewegung quer durch den gesamten Heißgasstronn durch den dabei ^anfindenden Wärmeaustausch eine höchstmögliche Temperatur. Dies bewirkt für die Erhitzung von Zementrohmehl aber auch eine gleichmäßige Entsäuerung, so daß sich ein hoher Entsäuerungsgrad der gesamten Aufgabemenge erzielen läßt. Der anschließende Drehofen kann daher wesentlich kurzer gehallen werden.

Bei einer mehrstufigen Hintereinanderschaltung der beschriebenen Erhitzungseinrichtung, beispielsweise für die Vorerhitzung und Kalzinierung von Zementrohmehl, bei der das in der vorhergehenden Stufe erhitzte Gut in die Aufgabevorrichtung der nächsten Stufe eingeführt wird, ist es für die unmittelbar dem Drehrohrofen nachgeschaltete Erhitzungseinrichtung wegen der hohen Gastemperatur (etwa 1100⁰C) nicht möglich, die tangential in den Verteilerring einmündenden Düsen 12 mit einem aus dem Zyklon über die Abzugsleitungen 4, 5 abgezogenen Teilgasstrom zu betreiben, da es bisher für derartige Anlagen noch nicht möglich ist. Gebläse bzw. Druckerzeuger für Gase mit so hohen Gastemperaturen einzusetzen. Für diesen Fall ist vorgesehen, die koaxiale Abzugsleitung 4, 5 ganz wegzulassen, im übrigen aber die Aufgabevorrichtung entsprechend F i g. 1 auszubilden. An Stelle der Heißgase werden die Düsen 12 der Aufgabevorrichtung mit Druckluft beaufschlagt. Bei entsprechender Auslegung der Düsen und des Druckerzeugers ist es möglich, die Aufgabevorrichtung mit geringen Luftmengen, die mit hoher Austrittsgeschwindigkeit in den Verteilerring eingeblasen werden, zu betreiben. Die Wärmeverluste einer derartigen Betriebsweise sind gering, da nur etwa 1% der gesamten Heißgasmenge als Falschluft durch die Düsen in das Erhitzungssystem eingeführt wird. Demgegenüber steht jedoch der wesentliche Vorteil, daß alle Teilchen des aufgegebenen Rohmehles infolge der gleichmäßig verteilten Einführung in den Zyklon auf nahezu die gleiche Temperatur erhitzt werden, so daß sich eine sehr hohe Durchschnittstemperatur und damit ein hoher Entsäuerungsgrad für die gesamte Gutmenge ergibt.

Wird einer solchen Fihitzungseinrichtung, beispielsweise für Zementrohmehl, ein elektrostatischer Staubabscheider nachgeschaltet, müssen die zu entstaubenden Abgase mit Rücksicht auf einen ausreichenden Abscheidegrad vielfach einen bestimmten Wassergehalt aufweisen, was durch Eindüsen von Dampf oder Wasser erreicht wird. In Ausgestaltung der Erfindung wird daher vorgeschlagen, die in den Verteilerring 9 einmün-

denden Düsen 12 mit Heißdampf zu speisen, so daß außer der Verteilung des Gutes in vorteilhafter Weise der Wassergehalt der Abgase beeinflußt werden kann. Je nach den erforderlichen Wassergehalten im Abgas kann auch die Eindüsung eines Gas-Dampf- oder Luft-Dampfgemisches in den Verteilerring von Vorteil sein.
Die erfindungsgemäße Aufgabevorrichtung ist nicht auf das beschriebene und dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt, sondern sie kann vorteilhaft für alle diejenigen Fälle angewendet werden, bei denen ein feinkörniges, trockenes Gut in eine Behandlungskammer eingeführt werden muß, in der es durch Gase oder Dämpfe behandelt werden soll bzw. mit diesen reagieren soll.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Aufgabevorrichtung für eine Kammer zur Behandlung von pulverförmigem, trockenem Gut mitlels Gasen, mit Zuführungsleitung(en) für das Rohgut, mit tangentialer Gaszufuhr durch Düsen und ringförmigem Verbindungsschlitz zwischen der Aufgabevorrichtung und der Behandlungskammer, sowie mit zentralem Gasabzug aus der Behänd- ίο lungskammer, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufgabevorrichtung einen horizontal liegenden Verteilerring (9) aufweist, an dem die Zuführungsleiiung(en)(10) für das Rohgut und die über den Umfang des Verteilerringes verteilten, gleichsinnig tangential gerichteten Düsen 112) angeordnet sind, wobei die Düsen etwa horizontal in der Nähe des Bodens des Verteilerringes einmünden, und der eine: als Überlauf ausgebildete Austragsö/Tnung (H), die in den ringförmigen Verbindungsschütz (7) mündet, aufweist.

2. Aufgabevorrichtung nach Ansp^ruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem zentralen, aus der Behandlungskammer führenden Gasabzugsrohr (3) und dem ringförmigen Verbindungsschlitz (7) ein weiteres Abzugsrohr (4) koaxial angeordnet ist. dessen untere kreisringförmige öffnung in die Behandlungskammer (1) eintaucht und dessen oberem Fnde mit der Saugseite eines Druckerzeugers (14) verbunden ist, der die tangential in den Verteilerring (9) mündenden Düsen (12) speist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das in die Behandlungskammer (1) einmündende Hauptgasabzugsrohr <{3) tiefer in die Behandlungskammer eintaucht als das koaxial angeordnete Abzugsrohr (4) zwischen Hauptga>>i*bzugsrohr(3) und dem Verbindungsschiit/. (7).

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet daß unterhalb des Verbindungsschlitzcs (7) im Behandlungsraum (1) ein kegelstumpfförmiges Ableitblech (15) angeordnet ist.