DE1908523C3 - Wärmetauscher - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Wärmetauscher nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Ein derartiger Wärmetauscher ist bekannt (US-PS 20 76 873). Der bekannte Wärmetauscher besteht aus einer umlaufenden Trommel, die durch Zwischenwände in mehrere Räume unterteilt ist: sie weist ein Zentralrohr auf, das von koaxialen Ringwänden umgeben ist. Auf diese Weise entsteht zwischen der Außenwand des Zentralrohrs und der nächsten Ringwand ein Ringraum und zwischen dieser Ringwand und der Außenwand ein weiterer Ringraum. Das zu trocknende Gut wird an einem Ende des Zentralrohres zusammen mit Heißgasen zugeführt. Es durchläuft das Zentralrohr, danach in Gegenrichtung den sich nach außen anschließenden nächsten Ringraum und schließlich den äußersten Ringraum. Es wird sodann am anderen Ende der Trommel abgeführt. Die Ringwände werden durch Streben an Ort und Stelle gehalten. Bei der Drehbewegung der Trommel wird das zu trocknende Gut aus einer sich am Trommelboden bildenden Schüttung durch die Wände und durch in die Ringräume vorstehende Mitnehmer mitgenommen und fällt in einer gewissen Höhe wieder frei ab. Nur während dem freien Fall ist das zu trockende Gut in effektivem Kontakt mit den der Trocknung dienenden Heißgasen. Während des freien Falls erfolgt durch die Strömungsgeschwindigkeit der Heißgase überdies ein gewisser Weitertransport des Gutes. Der Wirkungsgrad der Trocknung ist bei einer derartigen Konstruktion des Trockners nicht sehr hoch. Es ist deshalb bei einem gegebenen Durchmesser des Wärmetauschers eine erhebliche Länge des Wärmetauschers erforderlich. Überdies bleibt das Schüttgut an den Streben hängen, die die Ringwände tragen, dabei aber in den Ringräumen liegen, die das Schüttgut durchläuft. Hängengebliebenes Schüttgut wird leicht überhitzt und kann sich sogar entflammen. Schüttgut wird leicht überhitzt und kann sich sogar entflammen. Die Flammen können sich in den Ringräumen und somit durch die ganze Trommel ungehindert ausbreiten, was die Gefahr eir.sr Zerstörung der gesamten Anlage zur Folge hat.

Aufgabe der Erfindung ist es, den Wirkungsgrad der Trocknung und die Betriebssicherheit zu erhöhen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Maßnahmen gelöst. Zweckmäßige Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Man erkennt, daß hier die Ringräume in Rohrgruppen umgestaltet sind. Hat das zu trocknende Gut einmal das Zentralrohr durchlaufen, so tritt es in einzelne Rohre ein, die ihm eine feste Bahn für den weiteren Durchlauf durch den Wärmetauscher aufzwingen. Auf diese Weise kann sich nicht eine Bodenschütuing ausbilden, zu der die Heißgase keinen Zugang hätten. Das Gut ist vielmehr ständig in gutem Kontakt mit den Heißgasen, was den Wirkungsgrad der Trocknung erhöht. Überdies weisen die Rohre des inneren Rohrmantels einen kleineren Durchmesser auf, als die Rohre des äußeren Rohrmantels. Wegen der Vielzahl der Rohre werden daher folgende Verhältnisse für den Strömungsquerschnitt erzielt: Der von den Rohren kleineren Durchmessers insgesamt zur Verfügung gestellte Strömungsquerschnitt ist größer als der des Zentralrohrs. Ebenso ist der von der Vielzahl der Rohre größeren Durchmessers zur Verfugung gestellte Strömungsquerschnitt größer als der der Summe der Rohre kleineren Durchmessers. Der Strömungsquerschnitt nimmt daher vom Einlaßende zum Auslaßende zu. Die Vergrößerung des Strömungsquerschnitts hat aber eine Verminderung der Strömungsgeschwindigkeit der Heißgase zur Folge. Dadurch wird der Tatsache Rechnung getragen, daß durch den 2,unehmenden Trocknungsfortschritt die Temperaturdifferenz zwischen den sich beim Durchlauf allmählich abkühlenden Heißgasen und dem sich allmählich aufheizenden zu trocknenden Gut kleiner wird. Durch das langsamere Vorbeistreichen der Gase am zu trocknenden Gut in Anbetracht des größeren Strömungsquerschnittes wird aber immer noch ein guter Trocknungseffekt erzielt, obwohl die wirksame Temperaturdifferenz kleiner geworden ist. Auch das trägt zur Erhöhung des Wirkungsgrades bei. Überdies isl durch die Umgestaltung der Ringräume in Rohrbündel auch eine erhebliche Erhöhung der Betriebssicherheit erzielt. Ein Hängenbleiben des Gutes mit der in der Folge eintretenden Überhitzung und Entflammung ist sicher ausgeschlossen. Selbst wenn es einmal zu einer Entflammung kommen sollte, ist diese auf ein Rohr beschränkt und kann sich nicht über die ganze Trommel ausbreiten. Überdies erlischt in der Regel die Flamme wieder, bevor sie das Rohr verläßt.

Die Zeichnung zeigt ein Ausiuhrungsbeispiel eines Wärmetauschers und zwar zeigt

F i g. 1 einen Querschnitt durch den Wärmetauscher bei Linie B-B von F i g. 2,

F i g. 2 einen Längsschnitt durch den Wärmetauscher nach F i g. 1 und

F i g. 3 einen Querschnitt durch den Wärmetauscher bei Linie A -A von Fig. 2.

Der Wärmetauscher besteht aus einem Zentralrohr 1, das an seinem Umfang von einer Anzahl von Rohren 2 kleineren Durchmessers umgeben ist. Der Ring von

Rohren 2 kleineren Durchmessers ist seinerseits von einem Ring von Rohren 3 größeren Durchmessers umgeben. Das Zentralrohr 1 hat vorzugsweise einen den Durchmesser der Rohre 3 größeren Durchmessers noch übersteigenden Durchmesser. s

Dem Zentralrohr 1 wird an einem Ende in Förderrichtung 4 zu trocknendes Gut zusammen oiit heißen Gasen zugeführt. Beide durchlaufen den gesamten Wärmetauscher auf einem Weg, der durch die Pfeile in F i g. 2 angedeutet ist: Nach dem Durchlauf des ι ο zu trocknenden Gutes und der Heißgase durch das Zentralrohr 1 tritt beides in die Rohre 2 kleineren Durchmessers ein. Von der Mündung der Rohre 2 kleineren Durchmessers werden das zu trocknende Gut und die Heißgase in die Rohre 3 größeren Durchmessers umgelenkt und durchströmen diese. Schließlich treten zu trocknendes Gut und Heißgase aus den Auslaßöffnungen der Rohre 3 größeren Durchmessers aus, werden hier durch einen Auslaßtrichter 5 zusammengefaßt und verlassen den Wärmetauscher in Achsrichtung.

An das Zentralrohr 1 schließi sich eine Kammer 6 an, die auch die Einlaßöffnungen der Rohre 2 kleineren Durchmessers umschließt. Die Rohre 2 kleineren Durchmessers sind an ihrer Mündung 7 je mit der ₂_s Einlaßöffnung eines der Rohre 3 größeren Durchmessers der äußeren Rohrgruppe verbunden, wie das F i g. 3 zeigt.

Der gesamte Wärmetauscher besteht also aus mehreren Rohrbündeln. Dabei stützen sich die Rohre 2 kleineren Durchmessers aneinander und am Zentralrohr 1 ab. Ebenso stützen sich die Rohre 3 größeren Durchmessers aneinander und an den Rohren 2 kleineren Durchmessers ab. Das gesamte Rohrbündel wird von zwei kreisförmigen Reifen 8 zusammengehalten. Der im Betrieb um seine Achse umlaufende Wärmetauscher liegt über die Reifen 8 auf Rollen 9 auf. Man erkennt, daß die gesamte Konstruktion symmetrisch ist. so daß ein guter Lastausgleich erfolgt, solange der Wärmetauscher leer ist. Aber auch bei Zufuhr des zu trocknenden Gutes und Umlauf des Wärmetauschers um seine Achse ist ein guter Lastausgleich sichergestellt, da beim Umlauf kein einseitiges Auflaufen des zu trocknenden Gutes an den Wänden des Trockners eintreten kann. Das ist eine Folge der Tatsache, daß durch die Rohre 2 und 3 dem Gut ein enger Weg durch den Wärmetauscher vorgeschrieben wird, so daß das zu trocknende Gut durch die Vielzahl der Rohre über den ganzen Querschnitt des Wärmetauschers gleichmaßig verteilt ist.

Im Inneren der Rohre 2 und 3, insbesondere im Zentralrohr 1, können schaufelartige Blcchicisten vorgesehen sein, wie sie in F i g. 1 angedeutet sind. Diese fordern sowohl den Wärmeaustausch als auch den Weitertransport des zu behandelnden Gutes bei Umlauf des Wärmetauschers.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Wärmetauscher, insbesondere zum Trocknen von Schüttgut, wie Rübenpulpe, Futterpflanzen und ähnlichem, mittels Heißgas, das zusammen mit dem Schüttgut im wesentlichen in Achsrichtung eine drehbar angeordnete Trommel durchläuft, die aus einer Vielzahl achsparallel liegender Rohre besteht, die für den Gutdurchlauf hintereinandergeschaltet sind, wobei die Guteinspeisung in die Trommel an einem Ende des Zentralrohres und die Gutabgabe durch einen am Außenmantel der Trommel anschließenden Auslaßtrichter erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß das Zentralrohr (1) von einer Vielzahl von Rohren (2) kleineren Durchmessers und diese von Rohren (3) größeren Durchmessers umgeben sind.

2. Wärmetauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Zentralrohr (1) in Förderrichtung (4) in einer Kammer (6) endet, die auch die Einlaßöffnung der Rohre (2) kleineren Durchmessers umschließt.

3. Wärmetauscher nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohre (2) kleineren Durchmessers je in ein Rohr (3) größeren Durchmessers münden.

4. Wärmetauscher nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Auslaßöffnungen der Rohre (3) größeren Durchmessers im Auslaßtrichter (5) zusammengefaßt sind.