DE1758003C3 - Planetenkühler - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Planetenkühler zur Verwendung in Verbindung mit einem Drehofen, bei dem jedes Kühlrohr aus mindestens zwei Abschnitten zusammengesetzt ist, die sich während des Betriebes unabhängig voneinander auszudehnen und zusammenzuziehen in der Lage sind, wobei die einzelnen Kühlrohrabschnitte jeweils durch eine Muffenverbindung miteinander verbunden sind.

Ein Planetenkühler mit derart gestalteten Kühlrohren ist bereits aus der DE-PS 2 61 674 bekannt. Die dabei vorgesehene Muffenverbindung dient der gegenseitigen Befestigung der Kühlrohrabschnitte und umgibt den gegenseitigen Stoßbereich derselben abdichtend. Die Ausdehnung bzw. Zusammenziehung der Kühlrohrabschnitte erfolgt zwar in jedem Abschnitt unabhängig von Nachbarabschnitten, führt jedoch gleichzeitig zu einer Ausdehnung bzw. Zusammenziehung des gesam- ^Λ5 ten Kühlrohrs in einem durch Addition der Ausdehnungen bzw. Zusammenziehungen der einzelnen Abschnitte entsprechenden Maß, wodurch es zu erheblichen Längenänderungen über die Gesamtlänge des Kühlrohrs gesehen kommt

Im übrigen ist es ganz allgemein bekannt, unter einer Wärmebelastung stehende Rohrabschnitte so zusammenzubauen, daß sie sich während des Betriebes unabhängig voneinander auszudehnen und zusammenzuziehen in der Lage sind.

Ein Rotationskühler in Form eines auf Laufringen gelagerten Rohrs ist aus der US-PS 27 74 587 bekannt, wobei in einem bestimmten Längenbereich dieses Rohrs entlang des Umfanges desselben in im wesentlichen gleichen Abständen angeordnete Durchtrittsöffnungen vorgesehen sind, die außenseitig von taschenartigen Bereichen umgeben sind. Dabei dienen die Durchtrittsöffnungen und die taschenartigen Bereiche dazu, Kühlluft vom Inneren des Kühlrohrs nach außen hindurchtreten zu lassen, ohne daß das Kühlgut selbst ebenfalls hindurchtritt. Es läßt sich jedoch der Durchtritt von Staub aus dem Inneren des Kühlrohrs nach außen hin nicht verhindern, weshalb die Taschen außenseitig von einem nicht mit dem Kühlrohr in Rotation stehenden haubenartigen Element umgeben sind, über das die Kühlluft und mitgerissener Staub abgeführt und einem besonderen Entstauber zugeführt werden. Da das haubenartige Element jedoch nicht an der Rotation des Kühlrohrs teilnimmt, besteht zwischen diesen beiden Teilen ein zumindest kleiner Spalt, durch den Staub sogar unmittelbar ins Freie gelangen kann, ohne dem Entstauber zugeführt werden zu können.

Ein weiterer Rotationskühler in der Form eines Rohres, bei dem wiederum eine Durchtrittsmöglichkeit für Luft vom Rohrinneren zum Äußeren hin vorgesehen ist, ohne daß das Kühlgut gleichzeitig austreten kann, ist aus der US-PS 17 30 839 bekannt. Auch hier sind im Bereich der Durchtrittsöffnungen des Rohrmantels besondere taschenförmige Elemente vorgesehen, die bei der Rotation des Kühlrohrs das in die Taschen eingetretene Kühlgut bei Weiterdrehung wieder zum Rohrinneren zurückrutschen lassen und dabei den Weg zum Austritt von Luft aus dem Rohrinneren nach außen hin freigeben. Gleichzeitig besteht aber jederzeit die Möglichkeit, daß die austretende Luft mehr oder weniger stark mit Staubpartikeln angereichert diese mit nach außen abführt.

Schließlich ist noch ein Rotations-Rekuperator aus der US-PS 24 77 287 bekannt, der über seinen Umfang verteilt ebenfalls Luftdurchtrittsöffnungen aufweist, die gleichzeitig über Mittel zur Zurückführung der in diesen öffnungen aufgefangenen kleinen Zementklinker in das Innere des Rekuperators verfügt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Planetenkühler der eingangs angegebenen Gattung derart auszubilden, daß das Austreten von Staub aus dem Kühler im Bereich des gegenseitigen Zusammenbaus der Kühlrohrabschnitte unmöglich gemacht wird, wenn die Kühlrohrabschnitte so angeordnet sind, daß ein Gegeneinanderarbeiten im Sinne einer Längenausdehnung bzw. -zusammenziehung möglich ist.

Hierzu sieht die Erfindung vor, daß die Muffenverbindung von einem Staubfänger in Form eines Ringgehäuses umgeben ist, wobei das Ringgehäuse über ein den Staub schöpfendes, mit der Wand des Ringgehäuses fest verbundenes, in einen zur Innenseite des Kühlrohres führenden Kanal mündendes Staubrückführungsrohr mit dem Innenraum des Satellitenkühlerrohrs verbunden ist.

Bei dieser Ausbildung stellen die einzelnen Kühlrohrabschnitte aho separate Bauteile in einer Anordnung

dar, daß im Bereich des Aufeinandertreffens zweier Kühlrohrabschnitte das eine Ende des einen Abschnitts in das benachbarte Ende des anderen Abschnittes eingreift bzw. von diesem Ende umgeben ist zur Bildung der genannten Muffenverbindung. Da diese Muffenverbindung von einem Ringgehäuse umgeben ist, das die Funktion eines Staubfängers erfüllt, kann praktisch kein Staub mehr aus dem Innern der Kühlrohre an die Umgebung austreten. Gleichzeitig ist aber auch dafür Sorge getragen, daß der in dem Ringgehäuse aufgefangene Staub wieder abgeführt wird, so daß es zu keiner übermäßigen Staubansammlung in dem Ringgehäuse kommt, in deren Folge dessen Staubfängerfunktion gefährdet sein könnte.

Des weiteren kann vorgesehen werden, daß jede Muffenverbindung mit einer Ringdichtung versehen ist, die Axial- und Radialbewegungen ermöglicht, so daß die Abdichtung während aller Betriebsbedingungen erhalten bleibt.

Eine zusätzliche Weiterbildung kann darin bestehen, daß die Ringdichtung ein ringförmiges Dichtelement mit zwei Dichtungsringen umfaßt, von denen einer gegen einen radial von einem Kühlrohrabschnitt vorspringenden Flansch gehalten wird, um eine relative Radialbewegung durchführen zu können, und der andere zur Durchführung einer relativen Axialbewegung gegen die zylindrische Außenwand des anderen Abschnitts gehalten wird.

Auch kann vorgesehen werden, daß das Ringgehäuse konisch ausgebildet ist und mit seinem weiten Ende an einem Radialflansch am Ende eines Kühlrohrabschnitts befestigt ist, um zwischen Radialflansch und Ringgehäuse einen Kanal zu bilden, wobei das enge Ende des Gehäuses das Einlaßende des anderen Rohrabschnitts umgibt und die Ringdichtung im Zwischenraum zwischen dem engen Ende des Ringgehäuses und diesem Rohrabschnitt eingesetzt ist.

Normalerweise sind Muffenverbindungen nicht geeignet, da solche Verbindungen nur relative Axialbewegungen ermöglichen. Jedoch ist es bei Verwendung der erfindungsgemäß ausgebildeten Verbindung nicht nur möglich, im wesentlichen die Leckage von Staub zu reduzieren, der von dem durch die Kühlrohre gehenden Gut stammt und aus den Verbindungen zwischen den einander angrenzenden Kühlrohrabschnitten austreten kann, sondern auch unerwünschte Temperaturspannungen zu verhindern, die bei sehr großen Kühlern so beträchtlich sein können, daß sie den Betrieb des Drehofens ungünstig beeinflussen.

Im folgenden wird die Erfindung weiter ins Einzelne gehend anhand zweier besonderer Ausführungsbeispiele und unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschriebenen diesen zeigt:

Fig. 1 schematisch einen Veriikalschnitt durch einen Drehofen und zwei Kühlrohre eines Planetenkühlers, wobei dieser Schnitt typisch für beide Ausführungsbeispiele ist,

Fig. 2 einen Schnitt entlang der Linie 11-11 der Fig. 1,

F i g. 3 in vergrößertem Maßstab die Einzelheit A der Fig. 1,

F i g. 4 in vergrößertem Maßstab die Einzelheit A der Fi g. 1, die hier ein Ausführungsbeispiel darstellt,

F i g. 5 in vergrößertem Maßstab die Einzelheit öder F i g. 1, die ebenfalls ein Ausführungsbeispiel darstellt.

Fig. 6 einen Vertikalschnitt entlang der Linie Vl-Vl der F i g. 4 und

Fig. 7 einen Schnitt entlang der Linie VIl-VII der Fig. 6.

Ein nur mit seinem Auslaßende dai gestellter Drehofen 1 hat eine Haube 2, welche sich über eine Endplatte 3 hinaus ausdehnt Die Haube 2 umschließt den Zwischenraum links von der Endplatte 3 und trägt Stützplatten 4, 5, 6 und 7, an welchen die Kühlrohre befestigt sind. Jedes Rohr ist in einen Einlaßabschnitt 8 und einen Auslaßabschnitt 9 unterteilt. Der Drehofen 1 und die Haube 2 werden in üblicher Weise durch in geeignetem Abstand angeordnete, das Drehofenrohr umgebende und auf nichtgezeigten Tragrollen ruhende Stützringe 10 und 11 getragen. Der Ring 10 ist der letzte Stützring auf dem Drehofenrohr. Der Ring 11 umgibt die Haube 2.

Jeder Kühlrohrabschnitt 8 ist mit dem Drehofen 1 über ein Einlaßrohr 12 verbunden, durch welches das gebrannte Material in das Kühlrohr eintritt, wenn das Rohr 12 in seiner untersten Stellung unterhalb des Drehofens ist. Da der Drehofen leicht geneigt angeordnet ist, bewegt sich das Gut mittels Schwerkraft durch die Kühlrohre von rechts nach links und verläßt die Rohre durch ihre linken offenen Enden.

Die Einlaßabcchr.itte 8 der Kühlrohre und die Einlaßrohre 12 sind mit üblichen feuerfesten Ausmauerungen 13 versehen. Die Einlaßabschnitte 8 sind weiter mit nichtgezeigten Hebeschaufeln ausgerüstet, welche das durch die Rohre zu fördernde Material anheben und bewirken, daß es nur Erhöhung der Kühlleistung des Rohres frei quer während der Rohrdrehung durch das Rohr fällt. Um die Kühlfläche zu vergrößern, weisen die Auslaßabschnitte 9 aufgehängte Ketten oder ähnliche Mittel auf, die aus Gründen der Klarheit aus den Zeichnungen weggelassen worden sind.

Die Auslaßabschnitte 9 der Kühlrohre haben normalerweise keine feuerfeste Ausmauerung, da im Betrieb die Temperatur dieser Abschnitte beträchtlich niedriger als die der Einlaßabschnitte 8 ist.

Die Kühlrohrabschnitte 8 und 9 werden in Stützplatten 4, 5, 6 und 7 von Aufhängern 14, 15, 16 und 17 festgehalten. Die Aufhänger 14 und 16 sind geteilte an Stiften 18 angelenkte Schellen. Sie sind um verstärkte Teile der Kühlrohrabschnitte montiert. Die Aufhänger 15 und 17 sind so angeordnet, daß in ihrem zusammengebauten Zustand ein ringförmiger Zwischenraum um ebenfalls verstärkte Teile der Kühlrohrabschnitte erhalten wird.

Wegen dieses Zwischenraums können sich die einzelnen Kühlrohrabschnitte an ihren Auslaßenden frei in axialer Richtung bewegen, so daß Wärmespannungen beseitigt oder wesentlich verringert werden. Während der Drehung des Drehofens wird die Axialbewegung der Kühlrohrabschnitte in bezug auf ihre ringförmigen Halter erleichtert, da die Abschnitte an sich rund um ihren Umfang kontinuierlich ändernden Punkten auf den Haltern aufliegen.

In beiden Ausführungsbeispielen sind die Kühlrohrabschnitte 8 und 9 durch Muffenverbindungen 19 miteinander verbunden. In der in F i g. 3 gezeigten Ausführungsform sind diese Verbindungen nur mit Ringdichtungen versehen, welche sowohl relative Axialals auch Radialbewegungen erlauben. In der Ausführungsform nach den F i g. 4 bis 7 sind diese Verbindungen sowohl mit Staubfängern als auch mit Ringdichtungen, welche relative Axial- und Radialbewegungen e, möglichen, ausgestattet.

In dem Beispiel nach Fig.3 ist die Außenwand des Einlaßabschnittes 8 am Auslaßende mit einem Dichtflansch 20 versehen, welcher zur Erleichterung der Montage radial in mehrere Segmente unterteilt sein

kann. Ein ringförmiges Dichtelement 22, welches gleichfalls in Segmente unterteilt werden kann, ist an dem Dichtflansch 20 mittels angeschraubter Laschen 21 befestigt. Die Dichtungsringe 23 werden in einer Nut in der gegen tier Flansch 20 gerichteten Stirnseite des s Dichtelemenis ^Λ2 gehalten. Diese Ringe sind vorzugsweise aus Ku κι Asbest und· bilden unter lirmcgli cluing relativ er Radialbcucgungcn eine Dichtung /wischen den zwei Kühlrohrabschnitten

Zwei weitere Dichtungsringe 24 werden in einer Nut in der Innenseite des Dichtelements 22 gehalten. Diese Ringe sind ebenfalls vorzugsweise aus Kupfer-Asbest und bilden eine Dichtung zwischen zwei Kühlrohrab schnitten, welche relative Axialbewegungen ermöglicht.

An der Verbindung zwischen zwei Kühlrohrabschnilten ist eine innere Auskleidung aus ringförmigen Abdeckplatte^ 25 und 26 angebracht, welche vorzugsweise aus Gußeisen bestehen und verhindern, daß festes durch die Rohre gefördertes (Jut in die Dichtungen fällt. Die Abdeckplatte 25 im liinlaßabschniti 8 erstreckt sich mit radialem Spielraum ein wenig in die Muffenverbindung hinein. |ede Deckplatte 25 und 26 kann zur lirleichterung der Montage radial in mehrere Segmente unterteilt sein.

In jedem liinlaßrohr 12 vom Drehofenrohr zum I iinlaßkühlrohrabschnitt 8 ist eine Muffenverbindung 27 angeordnet, um Bewegungen auszugleichen und Temperaturspannungen zu vermeiden. Diese Verbindung 27 ist im Aufbau der Verbindung zwischen den Kühlrohrabschnitten 8 und 9 ähnlich.

Obwohl die Abdeckplatten 25 und 26 das Fallen von festem Gut in die Dichtabteile verhindern, können sie jedoch nicht verhüten, daß Staub in diese Abteile gelangt. Wenn sich Staub in diesen Abteilen ansammelt, wird unweigerlich etwas durch die Dichtungen 23 und 24 nach außen austreten. Obwohl dies nicht schlimm ist. kann es durch eine Vorrichtung verhindert werden, welche den in die Dichtabteile eingetretenen Staub sammelt und ihn in das Kühlrohr zurückführt. Solch eine Vorrichtung ist in dem Beispiel nach Fig.4 bis 7 dargestellt.

In diesem Beispiel ähnelt das Grundkühlrohr dem in Fig. 3 gezeigten. Die Rohrabschnitte 8 und 9 des Kühlrohres sind über eine von den ringförmigen Deckplatten 25 und 26 gebildete Muffenverbindung verbunden.

Die Anordnung der Abdichtung der Verbindung ist jedoch leicht verschieden, obwohl sie noch relative Axial- und Radialbewegungen zwischen den zwei Rohrabschnitten zuläßt.

Das Auslaßende des Rohrabschnittes 8 wird von einem L-förmigen Ringgehäuse 29 umgeben, von dem ein Schenkel an der Außenwand des Abschnittes 8 befestigt ist und der andere Schenkel einen sich radial vom Abschnitt 8 weg erstreckenden Flansch bildet. Der Spalt zwischen den angrenzenden Enden der Abschnitte 8 und 9 wird von einem konischen Ringgehäuse 31 umgeben, welcher an seinem weiten Ende einen sich in bezug auf die Achse des Kühlrohres radial nach außen erstreckenden Flansch hat. Dieser Flansch ist an dem sich nach außen erstreckenden Ransch des Ringes 29 befestigt. Das enge Ende des Ringgehäuses 31 hat auch einen sich in bezug auf die Achse des Kühlrohres radial ausdehnenden Mansch, dessen innerer Rand die Außenwand des Abschnittes 9 mit nur einem kleinen ringförmigen Spalt 36 zwischen beiden umschließt. Dieser Spalt wird mit einem im gabelförmigen inneren linde eines Ringgehäuses 33 gehaltenen Dichtungsring 37 abgedichtet. Das Riiiggehause 33 ist federnd mit Schrauben 34 an dem Flansch am engen linde des Ringgehäuses 31 befestigt. Die Schrauben 34 gehen durch radiale Schlitze im Ringgehäuse 33 und sind in den Flansch eingeschraubt, liine spiralförmige Druckfeder 35 umgibt den Schaft jeder Schraube 34 und wirkt zwischen dem Kopf der Schraube 34 und dem Ringgehäuse 33. um das Ringgehause 33 gegen den Flansch zu drücken. Mit dieser Anordnung des Ringgehäuses 33 wird die Verbindung zwischen den zwei Rohrabschnitten 8 und 9 abgedichtet, indem sowohl Radial- als auch Axialbewegungen möglich sind.

Die Ringgehäuse 29 und 31 sind jeder zur F.rleiehterung des Zusammenbaues in vier Teile unterteilt und durch anliegende Verstärkungsrippen 3C bildende Flansche verbunden. Das Ringgehause 33 ist ebenfalls in vier sich überlappende Teile unterteilt, um die Dichtung zwischen ihnen und dem Rohrabschnitt 9 aufrechtzuerhalten. Gewunschienfalls können diese Ringgehause auch beliebig anders unterteilt sein

Währenddes Betriebs wird etwas Klinkerstaub durch den Spalt 28 zwischen der Muffe und dem Rohrstutzen der Abschnitte 8 uno 9 in die Kammer 32 entweichen, welche von dem Ringgehause 31 begrenzt ist. Dieser Staub fällt auf den Boden der Kammer 32 und wird durch das geneigte konische Ringgehause 31 in einen von dem Ringgehäuse 31 und dem radialen Flansch des Ringgehäuses 29 gebildeten Kanal geleitet. Wenn sich der Planetenkühler um die Drehofenachse dreht, wird der Kanal ebenfalls um diese Achse gedreht. Der Staub fällt kontinuierlich in die unterste Stellung in bezug auf die Kühlrohrachse zurück. Jedes Kühlrohr hat einen von einer Mulde 38 gebildeten Staubsammler. Die Mulde 38 umschließt einen Teil des Kanals zwischen den Ringgehäusen 29 und 31 an der am weitesten von der Drehofenachse entfernten Stelle. Diese Mulde 38 bildet einen Kanal, welcher in Drehrichtung der Kühlrohre um die Drehofenachse offen ist. Diese Drehrichtung wird durch die Pfeile in den F i g. 6 und 7 angezeigt. Das hintere Ende dieses Kanals ist mit einem Staubrückführungsrohr 39 verbunden, welches sich im wesentlichen radial nach innen in eine Bohrung 41 in einem Vorsprung 40 der ringförmigen Abdeckplatte 25 erstreckt welche den Zapfen der Muffenverbindung bildet. Die Bohrung 41 mündet in einen Kanal 42. welcher seinerseits zur Innenseite des Kühlrohres führt.

Wenn der Kühler sich dreht und jedes Kühlrohr seine unterste Stellung durchläuft, geht auch die Mulde 38 in bezug auf die Kühlrohrachse durch die unterste Stellung. Auf diese Weise wird der gesammelte Staub in dieser in den durch die Mulde 38 gebildeten Kanal eintreten. Wenn sich der Kühler um 90° gedreht hat. fällt der Staub in das hintere Ende des Kanals und nach einer weiteren Drehung von 90° in das Rohr 39 und über den Kanal 42 zurück in das Kühlrohr.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Planetenkühler zur Verwendung mit einem Drehofen, bei dem jedes Kühlrohr aus mindestens s zwei Abschnitten zusammengesetzt ist, die sich während des Betriebs unabhängig voneinander auszudehnen und zusammenzuziehen in der Lage sind, wobei die einzelnen Kühlrohrabschnitte jeweils durch eine Muffenverbindung miteinander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Muffenverbindung (19) von einem Staubfänger in Form eines Ringgehäuses (31) umgeben ist, wobei das Ringgehäuse (31) über ein den Staub schöpfendes, mit der Wand des Ringgehäuses (31) fest verbundenes, in einen zur Innenseite des Kühlrohres führenden Kanal (42) mündendes Staubrückführungsrohr (39) mit dem Innsnraum des Satellitenkühlerrohrs verbunden ist.

2. Planetenkühler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede Muffenverbindung (19, 27) mit einer Ringdichtung versehen ist, die Axial- und Radialbewegungen ermöglicht

3. Planetenkühler nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringdichtung ein ringförmiges Dichtelement (22) mit zwei Dichtungsringen (23, 24) umfaßt, von denen einer (23) gegen einen radial von einem Kühlrohrabschnitt (8) vorspringenden Flansch (20) gehalten ist, um eine radiale Relativbewegung durchführen zu können, und von denen der andere (24) zur Durchführung einer axialen Relativbewegung gegen die zylindrische Außenwand des anderen Abschnitts (9) gehalten ist.

4. Planetenkühler nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Ringgehäuse (31) konisch ausgebildet ist und mit seinem weiten Ende an einem Radialflansch (29) am Ende eines Kühlrohrabschnitts (8) befestigt ist, um zwischen Radialflansch (29) und Ringgehäuse (31) einen Kanal (32) zu bilden, wobei das enge Ende des Gehäuses .(31) das Einlaßende des anderen Rohrabschnitts (9) umgibt und die Ringdichtung im Zwischenraum zwischen dem engen Ende des Ringgohäuses (31) und diesem Rohrabschnitt (9) eingesetzt ist.

45