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Vorrichtung zum Trocknen von schlammförmigen Medien
Die
Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Trocknen von schlammförmigen Medien.
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U'mdLe in den Großstädten und Industrien in großen Mengen anfallenden
feststoffhaltigen Abwässer unschädlich zu machen, hat man bisher diese Abwässer
in einem Behälter eingedickt und die dabei anfallende Schlämme mit Hilfe einer Filtervorrichtung
bis auf einen Wassergehalt von etwa 50J vorentwässert, um sie anschließend in einem
Etagenofen zu verbrennen oder einer anderweitigen Verwertung zuzuführen. Diese Art
der Vorentwässerung der Schlämme ist jedoch sehr langwierig und mit verhältnismäßig
hohem Arbeits- und Kostenaufwand verbunden.
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Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Vorrichtung zu schaffen,
die in einfacher und wirtschaftlicher Weise durch Verdampfung der Flüssigkeit eine
rasche Trocknung der schlammförmigen Medien ermöglicht. Diese Aufgabe wird durch
eine umlaufende und/oder axial bewegte Trommel gelöst, der die zu behandelnden Medien
über ein Gutzulaufrohr mit an der Mündung angeordnetem Verteilerorgan -aufgegeben
und zusammen mit heißen Gasen hindurchgeführt werden.- Durch das an der Mündung
am Gutzulaufrohr angeordnete Verteilerorgan wird unmittelbar im Bereich der Einlaufe
etelle in die umlaufende und/oder axial bewegte Trommel eine zur
Trommelwandung
hin gerichtete gleichmäßige Verteilung der Schlämme erzielt. Hierdurch wird die
Oberfläche der Schlämme vergrößert und somit eine intensive Verdampfung der Flüssigkeit
mit Hilfe der heißen Gase, die hierbei vorteilhaft im Gleichstrom mit der Schlämme
durch die Trommel geführt werden, herbeigeführt. Da die Verdampfung der Flüssigkeit
durch diese Maßnahmen sehr schnell vonstatten geht, kann, um eine für die anschließende
Verbrennung ausreichende Vortrocknung der Schlämme zu erzielen, die Trommel verhältnismäßig
klein dimensioniert werden. Dies führt sowohl zu einer erheblichen Verringerung
der Herstellungs- und Betriebskosten-als auch zu einer Verringerung des für die
Aufstellung der Trockentrommel erforderlichen Raumbedarfes. Im übrigen kann die
Trocknung der schlammförmigen Medien mit Hilfe der Trockentrommel gemäß der Erfindung
überall dort besonders wirtschaftlich vorgenommen werden, wo eine Müllverbrennung
stattfindet, bei der große Mengen an heißen Abgasen anfallen.
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Um eine gute Verteilung der Schlämme im Trommelinnern zu erreichen,
ist gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung das Verteilerorgan derart
ausgebildet, daß es den Medien eine Drehbewegung erteilt. Dies kann zum Beispiel
in einfacher Weise durch einen Rohrstutzen mit darin angeordneten spiral- oder schraubenförmigen
Gängen bewirkt werden.
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In weiterer Ausgestaltung. der Erfindung besteht das Verteilerorgan
aus einem mit der Spitze auf die 1VTLindung des Gutzulaufrohres gerichteten Kegel..
Die aus der Mündung des Gutzulaufrohres austretende Schlämme verteilt .ich .gleichmäßig
über die gesamte
Oberfläche des Kegels, wobei neben einer Ablenkung
der Schlämme zur Trommelwandung hin gleichzeitig eine Vergrößerung der Oberfläche
der Schlämme erfolgt. Die heißen Gase können hierbei unmittelbar nach Austritt der
Schlämme aus dem Gutzulaufrohr auf die Oberfläche derselben einwirken, wodurch die
Wärmeübertragung von den heißen Gasen auf die Schlämme und somit die Verdampfung
der Flüssigkeit besonders begünstigt wird.
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Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist das Verteilerorgan
als Trichter ausgebildet. Die aus dem Gutzulaufrohr austretende Schlämme wird hierbei
auf der Innenfläche des Trichters nach außen bewegt, wodurch ebenfalls eine gute
Verteilung der Schlämme im Trommelinnern erzielt wird.
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Um eine besonders feine Verteilung der Schlämme im Trommelinnern zu
erreichen, wird gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung das trichterförmige
Verteilerorgan mit Hilfe einer Antriebsvorrichtung in eine umlaufende und/oder axiale
Bewegung versetzt. In vorteilhafter Weiterbildung gemäß der Erfindung ist mit Abstand
um das trichterförmige Verteilerorgan ein weiterer trichterförmiger Teil angeordnet,
dessen äußerer Rand mit geringem Abstand vor der inneren Trommelwandung endet. Durch
den das Verteilerorgan. umgebenden trichterförmigen Teil wird die aus dem Verteilerorgan
austretende Flüssigkeit nicht sogleich durch die in der Trommel herrschende Gasströmung
zerstört, sondern die Flüssigkeitsströmung wird hierdurch nach Verlassen des Verteilerorganes
in seiner Form eine zeitlang erhalten, was zur Unterstützung einer gleichmäßigen
Oberflächenvergrößerung der Flüssigkeit beiträgt. Gleichzeitig wird durch den das
Verteilerorgan mit Abstand umgebenden trichterförmigen Teil eine Einschnürung des
Trommelquerschnittes erzielt, die in diesem Bereich zu einer bedeutenden Erhöhung
der Gasgeschwindigkeit führt, welche . wiederum den Wärmeübergang-von Gas auf die
Schlämme anhebt und somit die Trocknung wirksam unterstützt.
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Weitere Einzelheiten; Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben
sich aus der nachfolgenden Erläuterung der in, der Zeichnung schematisch wiedergegebenen
Ausführungsbeispiele.
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Es zeigen: Fig. 1 eine Trockentrommel im Längsschnitt mit darin angeordneten
Verteilerorgan gemäß der Erfindung, Fig. 2 und 3.weitere bevorzugte Ausführungsformen
gemäß der Erfindung in Seitenansicht.
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Wie Fig.. 1 zeigt, weist die Trockentrommel 1 auf der linken Seite
ein Gutzulaufrohr 2 auf, durch das die zu trocknenden Stoffe in die Trommel eingeführt
werden. An dieser Seite befindet sich an der Trommel ein Gehäuse 3, das der Heißgaszuführung
dient und das den Trommeleinlauf nach-außen hin gasdicht abschließt. An der der
Gutaufgabestelle gegenüberliegenden Seite ist ein Gutaustragsstutzen 4 angeordnet,
der gleichzeitig als Gasabsaugstutzen dient. Das,Gutzulaufrohr 2 mündet gemäß der
Erfindung in ein Verteiler- ,
organ 5, das sich in Richtung des
Gutstromes gesehen trichterförmig erweitert. Im Inneren'des Verteilerorgans 5 befindet
sich ein kegelförmiges Verteilerstück 6, das fest mit dem Verteilerorgan 5 verbunden
ist. Das Verteilerorgan 5 ist ferner
drehbar gelagert. Mit Abstand um das trichter-.förmige Verteilerorgan 5 ist ein
weiterer trichterförmiger Teil 7 am Gutzulaufrohr 2 fest angeordnet, dessen äußerer
Rand mit geringem Abstand vor der inneren Trommelwandung endet.
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im Betrieb wird die Trommel 1-mit .Hilfe einer in der Zeichnung nicht
dargestellten Antriebsvorrichtung langsam in Umdrehungen versetzt. Auf der linken
Seite-werden durch das Gehäuse 3 (Pfeilrichtung 8) der Trommel heiße Abgase zugeführt,
während durch das Gutzulaufrohr 2, die zu trocknende Schlämme eingebracht wird.
Bei Austritt der Schlämme aus der Mündung des Gutzulaufrohres 2 erfolgt durch den
kegelförmigen-Körper 6 eine allseitige Ablenkung der Schlämme in Richtung der inneren
Wandung des trichterförmigen Verteilerorganes 5. Dieses Verteilerorgan 5 wird zusammen
mit dem kegelförmigen Teil 6 mit Hilfe einer in der Zeichnung ebenfalls nicht dargestellten
Antriebsvorrichtung in schnelle Umdrehungen versetzt, so daß die Schlämme infolge
der dabei auftretenden Zentrifugalkräfte aus dem Verteilerorgan 5 nach außen abgeschleudert
wird. An der Stelle, an der Schlämme und Heißgas zusammentreffen, herrscht durch
die Einschnürung des Trommelquer-Schnittes, der durch den trichterförmigen Teil
7 herbeigeführt wird, eine Erhöhung der Gasgeschwindigkeit, wodurch der aus dem
trichterförmigen Teil 7 austretende Flüssigkeitsschleier bei intensiver Berührung
mit den heißen Gasen im Gleichstrom zur Trommelmitte
hin abgelenkt
wird. Infolge der hohen Geschwindigkeit der Gase und der großen den Gasen angebotenen
Oberfläche der Schlämme,wird bereits in diesem Bereich eine intensive Verdampfung
der Flüssigkeit bewirkt. Die Verdampfung der Flüssigkeit wird hierbei zum großen
Teil in Schwebe durchgeführt, so daß bei Auftreffender Schlämme auf die Trommelwandung
der Flüssigkeitsgehalt der Schlämme praktisch soweit entzogen ist, da-ß sie nach
kurzer Verweilzeit in der Trommel über den Austragsstutzen 4 abgeführt und der weiteren
Behandlung zugeführt werden kann. Die Trommel 1 kann daher verhältnismäßig kurz
ausgebildet sein.
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Um eine gleichmäßige Verteilung der Schlämme im Inneren der Trommel
1 zu erreichen, kann, wie in Fig. 1 gestrichelt angedeutet, das trichterförmige
Verteilerorgan 5 auch im Inneren mit schräg zur Achsmitte verlaufenden Rippen oder
Flügeln versehen sein. Bei dieser Ausbildung des Verteilerorgans 5 wird bei ausreichender
| te |
| Strömungsgeschwindigkeit der aus dem Rohr austr-ln.de Flüssigkeits- |
strahl durch die schrägen Flügel zur Wandung des Trichter 5 hin abgelenkt. Dabei
kann das Verteilerorgan 5 auf dem Gutzulaufrohr 2 fest oder drehbar angeordnet sein.
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Wie Fig. 2 zeigt, besteht das Verteilerorgan aus einem mit der Spitze
auf die Mündung des Gutzulaufrohres 2 gerichteten Kegel 10, der durch Stege 11 mit
dem Gutzulaufrohr fest verbunden ist. Durch diese Ausbildung des Verteilerorganes
10 wird ein ganz besonderer Vorteil dadurch-erreicht, daß die heißen Abgase unmittelbar
mit der aus der Mündung des Gutzulaufrohres 2 austretenden Schlämme
in
Berührung kommen,wodurch bereits während der Ausdehnung der Oberfläche der Schlämme
auf dem Kegelmantel eine starke Wärmeübertragung und dabei intensive Verdampfung
von Flüssigkeit-erfolgt. Weiterhin Nietet diese feste Anordnung des Kegels 10 am
Gutzulaufrohr 2 den Vorteil, daß weder Antriebsaggregate noch sonstige drehbeweglichen
Teile im Innern der Trommel angeordnet werden müssen. Ferner kann.d er Kegel 10
in einfacher Weise je nach Bedarf durch Verschiebung.-in axialer Richtung auf die
jeweils günstigsten Betriebsbedingungen eingestellt werden. Damit bei verhältnismäßig
geringer Ausströmgeschwindigkeit der Schlämme aus dem Rohr 2 ein seitliches Abströmen
der Schlämme auf dem Kegel verhindert wird., sind die Haltestege-11 vorteilhaft
bis zum äußeren Rand des Kegels 10 vorgez,o.gen.. Im, übrigen, werden mit, diesem
Verteilerorgan hinsichtlich der.Einachnürung des Trommelquerschnittes dieselben
Vorteile erreicht, wie sie.im Zusammenhang mit Fig. 1 oben geschildert wurden.
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Bei dem in Fig. 3 dargestellten kegelförmigen Verteilerorgan 13 ist
das Gutzulaufrohr 2 am Gutaustrag mit einem trichterförmigen Teil 12 versehen, welches
mit Abstand den vorderen Teil des Kegels umgibt. Durch diesen trichterförmigen Teil
12 wird die allseitige gleichmäßige Verteilung der Schlämme auf der Kegeloberfläche
wirksam unterstützt. Die Ausströmgeschwindigkeit der Schlämme aus dem Rohr 2 kann
auch hierbei in einfacher Weise durch Verstellen des Kegels 13 in axialer Richtung
beeinflußt werden. Hierdurch-läßt sich auch dieses Verteilerorgan sehr vorteilhaft
auf den günstigsten Trocknungseffekt der jeweils zu behandelnden Schlämme einstellen.
Die
vorbeschriebenen Verteilerorgane gemäß der Erfa,dung können außer bei Trockentrommeln
auch sehr vorteilhaft bei feststehenden Behältern zur Trocknung bzw. Entwässerung
von schlammförmigen Medien eingesetzt werden. Die heißen Gase können dabei - je
nach der Anordnung des Behälters - entgegen oder mit dem Gutstrom durch den Behälter
geführt werden. Auch die Ausführungsformen der vorbeschriebenen Verteilerorgane
sind nicht nur auf die in den Figuren dargestellten Beispiele beschränkt. So kann
das Verteilerorgan beispielsweise auch vorteilhaft aus einer mit Abstand vor der
Mündung des Gutzulaufrohres quer angeordneten Scheibe oder aus einem radial beweglichen
Rohrstutzen bestehen, dessen Mündung auf die Trommelwandung gerichtet ist. Auch
kann das Verteilerorgan vorteilhaft mit spiral- oder schraubenförmigen Gängen versehen
sein, wodurch den Medien eine Drehbewegung erteilt wird. Die Verteilerorgane können
somit verschiedenartige Ausbildungen aufweisen. Wesentlich dabei ist es jedoch,
daß die aus der Rohrmündung in den heißen Gasstrom austretenden schlammförmigen
Medien unmittelbar eine bedeutende Oberflächenvergrößerung erfahren, so daß hierdurch
eine intensive und rasche Verdampfung der Flüssigkeit herbeigeführt wird.