DE1931531C - Vorrichtung zum gleichzeitigen Fordern und Kuhlen von heißem kornigem oder stuckigem Material - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Verrichtung zum gleichzeitigen Fördern und Kühlen von heißem körnigem oder stückigem Material auf einer langgestreckten, außenseitig von einer Kühlflüssigkeit beaufschlagten und von Wandungen umschlossenen Bahn mit einer Zuführungsöffnung und einer Austragsöffnung sowie einer Einrichtung zum Fortbewegen des Materials auf der Bahn.

Aus der britischen Patentschrift 1 107 531 sind bereits als Wärmetauscher ausgebildete Vibrations-Fördervorrichtungen mit den eingangs erwähnten Merkmalen bekannt, bei welchen in einem langgestreckten, kastenförmigen Trog eine eng gefaltete Trennwand so angeordnet ist, daß an deren Oberseite eine Vielzahl von in Längsrichtung verlaufenden schmalen und sehr tiefen Kanälen entsteht, deren Wandungen von dem den unteren Teil des Troges füllenden Kühlwasser beaufschlagt werden. Die ganze Vorrichtung ist mittels zahlreicher Blattfedern schwingfähig aufgehängt und wird durch eine Vibrationsvorrichtung in asymmetrische horizontale Schwingungen versetzt. Die vorbekannte Vorrichtung eignet sich jedoch weder für stückige Materialien noch für sehr hohe Temperaturen und gestattet auch keine Rückgewinnung der Wärmeenergie. Das zu fördernde Material kann sich in den engen, spaltartigen Kanälen leicht festsetzen und läßt sich dort selbst nach Stillsetzung der Vorrichtung nur schwierig entfernen. Da die Materialförderung durch Schwingung bewirkt wird, muß nicht nur das zu fördernde Material, sondern auch die schwere Fördervorrichtung und das gesamte Kühlwasser in Schwingung versetzt werden, was mit einem erheblichen Kraftverbrauch verbunden ist.

aus.

s Nach einer bevorzugten Ausführungsform können die Mantelkanäle aus in Längsrichtung halbierten Rohren bestehen. Die Bahn kann zweckmäßig in zwei Etagen angeordnet sein, wobei die Zuführungsöffnung in der oberen Etage und die Austragsöffnung in der unteren Etage liegt.

Die Kühlflüssigkeit kann je nach den Anforderungen im Gleichstrom, im Gegenstrom oder in einer Kombination beider relativ zur Bewegungsrichtung des zu kühlenden Materials bewegt werden. Im allgemeinen empfiehlt es sich. Gegenstromkühlung anzuwenden, da diese den höchsten Wirkungsgrad besitzt. Zur Erreichung einet raschen Abkühlung kann jedoch in dem sich an die Zuführungsöffnung anschließenden, ersten Teil ι*".τ Förderstrecke Gleich-Stromkühlung angewandt werden.

Im folgenden wird eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen weiter erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine schematisclie Seitenansicht der Förderund. Kühlvorrichtung,

F i g. 2 einen vergrößerten, schematischen Querschnitt durch eine Bahn der Vorrichtung gemäß F i g 1 und

F i g. 3 einen entsprechenden schematischen Quer-

schnitt durch eine andere Ausführungsform der Bahn. Bei der in Fig. 1 dargestellten Vorrichtung wird das heiße körnige oder stückige Material durch die Zuführungsöffnung 1 in die obere Etage 2 einer horizontalen Bahn eingebracht, die in der in F i g. 2 dargestellten Weise auf der Außenseite des Bodens 17, der Seitenwände 18 und der Deckwand 19 jeweils mit längsgerichteten, aus halbierten Rohren 16 bestehenden Mantelkanälen für die Kühlflüssigkeit belegt sind. In der Bahn wird das zu kühlende Material durch einen nicht dargestellten, endlosen Kettenförderer auf dem Boden 17 unter ständiger Durchmischung fortbewegt. Der Wärmeübergang auf den Boden 17 erfolgt im wesentlichen durch Konvektion, der Wärmeübergang auf die Seitenwände 18 und die Deckplatte 19 durch Konvektion und Wärmestrahlung. Am Ende der oberen Etage 2 gelangt das zu kühlende Material durch einen kurzen Schacht 3 auf die untere Etage 4 und wird dort in entgegengesetzter

Richtung zu deren Ende S fortbewegt und über die Austragsöffnung 6 abgeführt. Die Kühlflüssigkeit wird über die Zuleitung 12 und die Verteilerleitungen? und 9 den Mantelkanälen der Bahn zugeführt und die durch den Wärmeübergang erhitzte Mischung aus Dampf und Kühlflüssigkeit über die Sammelleitungen 8 und 10 und die Ableitung Il abgeführt. Als Kühlflüssigkeit wird vorzugsweise Wasser benutzt. Die Kühlwassertemperatur wird dabei so gewählt, daß im wesentlichen nur die Verdampfungswärme des Wassers ausgenutzt wird. Das Wasser und der entstehende Dampf haben dann die gleiche Temperatur, wodurch die Kompensation der Wärmeausdehnungserscheinungen stark erleichtert wird. Der Druck des zu erzeugenden Dampfes soll so gewählt werden, daß auf den innenseitigen Flächen des Bodens 17, der Seitenwände 18 und der Deckwand 19 die Temperatur oberhalb des Taupunktes der in der Hahn auftretenden, korrodierenden Hase liegt. Dies ist ein wesentlicher Vorteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung gegenüber den i.. : kaltem Wasser (10 bis 30° C) arbeitenden, herkömmlichen Vorrichtungen. Die einzelnen Bahnelemente weisen Befestigungsflansche 13,14 und 15 auf.

Bei der in" F i g. 3 dargestellten, abgewandelten Ausführungsform bestehen die Mantelkanäle aus aber die gesamte Breite der Wandungen reichenden, plattenförmigen Bauteilen.

Die so entstehenden, breiten Kanäle sind durch in Längsrichtung verlaufende Zwischenwände 21 unterteilt.

Der am Boden 17, den Seitenwänden 18 und der Deckwand 19 angeordnete Kühlmantel ist so ausgelegt, daß sich für alle Teile eine möglichst gleichmäßige Wärmebelastung ergibt. Je nach der lokalen Wärmt belastung des Systems kann der Kühlflüssigkeitsumlauf sowohl im Gegenstrom, als auch im Gleichstrom zur Transportrichtung des zu kühlenden Materials erfolgen. Im Bereich der Zuführungsöffnung 1 soll die Kühlflüssigkeit einen möglichst geringen Dampfanteil enthalten, um auch bei stark schwankenden Betriebsbedingungen an diesem Punkt sofort eine intensive Kühlung sicherzustellen.

Der für den Transport des zu kühlenden"Materials verwendete Kettenförderer wird vorteilhaft als Trogkettenförderer ausgebildet, wobei zwischen dem gekühlten Boden 17 und der Kette ein möglichst guter Wärmeleitkon takt bestehen soll, um die Temperatur der Kette hinreichend niedrig zu halten. Sämtliche Teile des Kettenförderers sind unter Berücksichtigung der Zugfestigkeit bei der Betriebstemperatur sowie der Wärmeausdehnung sowohl der Kette selbst, als auch der Verbindungsbolzen und -büchsen aus einen «eigneten Spezialmaterial gefertigt. Auch die Ober-Senhärte^Pder Kette muß ^^^^

een genügen. Die im Inneren der Kettenglieder ·.-SiI Höchsttemperatur sowie die Warmele. zah:,n zwi eher, der Kette und dem Boden 17 wurden o„ Ersuchen unter normalen Betriebsbedingungen ermitteU Die Antriebs- und Umlenkrader des Ketu-n-

i. förderen; werden aus hinreichend hitzebesland.gen, Material gefertigt und die zugehörigen Wellen nut ^WD?rTeuenförderer soll ferner eine kontinuierlich arbeitende Längenmeß- und -regelvorrichtung au-

wei η mit welcher die Kettenlänge wahrend des Γ,.-- !riebes von außen geregelt werden kann. Die Mv,-mer des Kettenförderers können so ausgestal.,-. sein daß das zu kühlende Material wahrend der i-„ feru'ng kontrolliert durchmischt wird und seme Lay,

ao gegenüber den Wandungen ständig verändert b, Umlaufgeschwindigkeit des Kettenförderers so.l dal etwas höher sein, als die durchschnittliche Mater, „ geschwindigkeit auf der Bahn. Das Mischen d,, Materials wirkt sich günstig auf den Wärmeübergang

Die Zuführungsöffnung 1 soll so angeordnet scm. daß sich der Kettenförderer im denjenigen Teil seiiK-r Umlaufbahn, in welchem er nicht mit dem zu kuh lenden Material in Berührung kommt, hinreichend

abkühlen kann. ,

Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann auch at-Schrägförderer ausgelegt werden.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann neber, zahlreichen anderen Anwendungsmöglichkeiten be.-

spielsweise zum Kühlen des bei de: Oxidation, von Eisensulfiden anfallenden körnigen Eisenoxids eingesetzt werden, das mit einer Temperatur von et*α 1000⁰C kontinuierlich aus einem Reaktor austritt und mittels der erfindungsgemäßen, Verachtung

unter gleichzeitigem Kühlen auf etwa 500 bis 600 C der nachfolgenden Verarbeitungsstufe zugeführt wird Die bei der Kühlung des Materials freigesetzte Wärmemenge wird in Form von Dampf mit einem Druck von etwa 4,5 aiii aufgefangen, der als solcher

oder indirekt zum Vorheizen des Kesselspeisewassers verwendet wird. Stattdessen kann die erfindungsgemäße Vorrichtung auch für Aufgaben eingesetzt werden bei denen das zu kühlende Material bis aut 15O⁰C heruntergekühlt werden soll. In diesem Falle müßte in der Endphase jedoch die Kühlung mn Wasser von 100° C erfolgen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum gleichzeitigen Fördern und Kühlen von heißem körnigem oder stückigem Material auf einer langgestreckten, außenseitig von einer Kühlflüssigkeit beaufschlagten und von Wandungen umschlossenen Bahn mit einer Zuführungsöffnung und einer Austragsöffnung sowie einer Einrichtung zum Fortbewegen des. Materials auf der Bahn, dadurch gekennzeichnet, daß außenseitig an den Wandungen (17, 18, 19) längsgerichtete Mantelkanäle für die Kühlflüssigkeit vorgesehen sind und in dem von den Wandungen begrenzten Innenraum ein das Material unter ständiger Durchmischung im Kontakt mi* den Wandungen (!7,18,19) fortbewegender endloser Kettenförderer umläuft, der zwischen der Austragsöffnung (6) und der Zuführungsöffnung (1) gekühlt wird.

2. Vorrichtung nach Anspruch I₁ dadurch gegekennzdchnet, daß die Mantelkanäle aus in Längsrichtung halbierter. Rohren (16) bestehen (Fig. 2).

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bahr in zwei Etagen angeordnet ist und die Zuführungsöffnung (1) in der oberen Euge (2) und die Austragsöffnung (6) in der unteren Etage (4) liefc (Fig. 1).

Aufgabe der Erfindung ist es nun, eine Vorrichtung zum gleichzeitigen Fördern und Kühlen von heißem körnigem oder stückigem Material zu schaffen, welche mit einfachen Mitteln eine kontinuier-Liehe Förderung des zu kühlenden Materials sicherstellt, dabei eine Rückgewinnung von Wärmeenergie ermöglicht und ein Festsetzen des Materials in der Vorrichtung vermeidet.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist die erfindungsge-

mäße Vorrichtung der eingangs beschriebenen Art dadurch gekennzeichnet, daß außenseitig an den Wandungen längsgerichtete Mantelkanäle für die Kühlflüssigkeit vorgesehen sind und in dem von den Wandungen begrenzten Innenraum ein das Material

unter ständiger Durchmischung im Kontakt mit den Wandungen fortbewegender endloser Kettenförderer umläuft, der zwischen der Austragsöffnung und der Zuführungsöffnung gekühlt wird.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zeichnet sich

ao durch einen einfachen Aufbau, eine wirksame, kon tinuierliche Förderung des zu kühlenden Materials, weitgehende Rückgewinnung der Wärmeenergie und einfache und wirksame Kühlung des Kettenförderers