DE1951541B2 - Schwingfoerdergeraet zur abkuehlung, erwaermung oder trocknung von foerdergut - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Schwingfördergerät zur Abkühlung, Erwärmung oder Trocknung von Fördergut mit quer zur Förderrichtung wellen- oder rippenartig profiliertem Rinnenboden.

Zur Abkühlung oder Erwärmung eines Fördergutes sind bereits Schwingl'ördergeräte mit einem doppelten Boden bekannt, bei welchen der Hohlraum von einer Wärmetauschflüssigkeit durchströmt wird. Der Wirkungsgrad bezüglich der Abkühlung oder Erwärmung läßt bei solchen Geräten in der Regel ohne die Anwendung besonderer zusätzlicher Maßnahmen zu wünschen übrig.

Bei normaler Schwingförderung kann nämlich die Fördergutschicht als eine kompakte Masse angesehen werden, in der keine Relativbewegung der Einzelteilchen zueinander, d. h. keine Durchmischung auftritt. Der Fördervorgang besteht aus einer Folge von Mikro-Wurfbewegungen, d. h. zwischen dem Fördergut und dem Fördergutträger findet eine gegenseitige Berührung nur während eines Bruchteiles der Gesamtdurchlaufzeit statt.

Die nur relativ kurze Berührungszeit zwischen Fördergut und Fördergutträger einerseits und die geringe gegenseitige Berührungsfläche (in der Regel punktförmige Berührung) andererseits sind die Ursachen für den schlechten Wärmeübergang vom Fördergut auf den Fördergutträger, dem Rinnenboden.

Zudem haben noch dazu infolge der Vibrationsförde- ⁶S rung aufgelockerte Schüttungen in der Regel einen sehr schlechten Wärmeleitwert. Da in der Fördergutschicht, wie schon erwähnt, keine Relativbewegungen auftreten, muß die aus höheren Fördergiit.schichten abzuführende bzw. hinzubringende Wärme fast ausschließlich durch diese schlechte Wärmeleitung übertragen werden, was zu einer weiteren Verschlechterung des Wirkungsgrades führt.

Um die Verweildauer des Schüttgutes in einem zur chemischen und/oder thermischen Behandlung an einem in einem Gefäß untergebrachten Wendelförderer, natürlich bei entsprechend vermindertem Durchsatz, zu verlängern, ist es bekannt, die Rinne durch Unterteilung mit Trennwänden als Mehrfachrinne auszubilden, wobei das Schüttgut die einzelnen Teilrinnen nacheinander aufwärts gefördert durchläuft und durch Fallrohre oder Fallschächte vom Auslauf der gerade durchlaufenen Teilrinne in den Einlauf der nächsten Teilrinne fällt (DT-AS 10 80 927). Hierbei können die Teilrinnen durch entsprechende Ausbildung und Anbringung von Hohlprofiien, auch in den Trennwänden der Teilrinnen selbst, bei Durchfluß eines Wärmeträgermediums durch diese Hohlprofile unmittelbar zur Wärmebehandlung herangezogen sein. Bei jedem Teilrinnenübergang erfolgt auch eine Durchmischung des Schüttgutes.

Eine solche Anlage ist natürlich nur für sehr kleine Durchsätze und damit nur für die entsprechende Behandlung sehr teurer Materialien in kleinen Mengen geeignet.

Um auch bei größeren Schüttgutmengen eine Wärme- oder auch andere Behandlung mit besserem Effekt durchführen zu können ist es weiter bekannt, den Rinnenboden quer zur Förderrichtung zu profilieren, beispielsweise mit wellenförmigen, dreieckigen oder mäanderförmigen Querschnitten, und von der Unterseite des Rinnenbodens her das Schüttgut einer verbesserten Kühl- oder Wärmebehandlung zu unterziehen (DT-PS 8 61 224).

Infolge der in der Einleitung beschriebenen Schwierigkeiten, die in der Wärmeübertragung vom Rinnenboden in das Schüttgut und insbesondere in der sehr schlechten Wärmeleitung innerhalb des aufgelockerten Schüttgutes selbst liegen, ist der Wirkungsgrad einer solchen Rinne auch noch sehr schlecht, d. h. die übertragende Wärmemenge pro Längeneinheit der Rinne ist relativ klein.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe der Schaffung eines Schwingfördergerätes mit Erwärmung oder Kühlung bzw. Trocknung des Fördergutes zugrunde, bei welchem die Wirksamkeit des Wärmetauschers bzw. der auch der vom Wärmetausch abhängigen Trocknung erheblich verbessert wird.

Gemäß der Erfindung wird dies durch die Anwendung der Maßnahmen gemäß Kennzeichen des Patentanspruches erreicht.

Hiermit wird erreicht, daß der Wärmeübergang vom Fördergut auf den Fördergutträger durch Vergrößerung der beiderseitigen Berührungsfläche, wie bekannt, verbessert wird, jedoch infolge der fortwährenden Umschichtung des Fördergutes gemäß der Erfindung wird der Wärmetransport nicht ausschließlich durch Wärmeleitung im Fördergut, sondern überwiegend durch die unmittelbare, zeitweise Berührung aller Schüttgutteilchen mit der durch Profilierung vergrößerten Rinnenoberfläche.

Eine wirkungsvolle Umschichtung des Schüttgutes erfolgt gemäß einem weiteren Erfindungsgedanken beispielsweise durch eine pflugscharähnliche Ausbildung mindestens der Rippenanfänge.

Jedoch schon das seitliche Versetzen der hintereinan-

derliegenden Rippenfelder bewirkt eine erfolgreiche Durchmischung.

Es ist zwar schon bekannt, zu. verbesserten Kühlwirkung am mittels eines Vibrationsförderers geförderten Schüttgut eine periodische Umschichtung des Schüttgutes dadurch zu erreichen, daß in uie gewendelte Förderrinne Platten oder Winkel eingebaut werden, die an der oberen Kante aufwärts gebogen oder zusätzlich mit einem quer zur Förderrichtung stehenden Abkantstück versehen sind (DT-AS 10 91938). Diese Platten oder Winkel bewirken zwar eine Umschichtung, stören jedoch andererseits den Materialfluß sowie den Wärmeübergang durch die ohnehin kleinere Oberfläche eines ebenen Rinnenbodens.

Die. Vergrößerung der beiderseitigen Berührungsfläche von Fördergut und Fördergutträger er^folgt durch die an sich bekannte teilweise Verrippung des Rinnenbodens, wobei die Rippen entweder vollwertig oder hohl ausgebildet sein können. Die Umschichtung des Fördergutes erfolgt vorteilhaft durch besondere Ausbildung der Rippenanfänge und -enden, wobei sich in Förderrichtung verrippte Strecken des Rinnenbodens und nicht verrippte Strecken erfindungsgemäß abwechseln.

Die Abkühlung des Rinnenbodens kann z. B. auch durch Siedekühlung, z. B. durch Besprühen mit Wasser erfolgen. Die Rippen des Rinnenbodens könren vollwandig oder hohl ausgebildet sein und von einem Kühl- bzw. Erwärmungsmittel durchströmt bzw. überströmt werden.

Vollwandrippen erhalten vorteilhaft eine solche Form, daß der Wärmefluß durch den Rippenwerkstoff in allen Ebenen optimal ist. Der Rinnenboden kann auch aus einem Wellenprofil bestehen.

Zur Durchströmung des Rinnenbodens mit einem Kühl- bzw. Erwärmungsmittel ist dieser vorteilhaft doppelwandig ausgebildet. Der von dem Doppelboden gebildete Hohlraum steht vorteilhaft mit dem Hohlraum der Rippen in Verbindung, je nach dem Verwendungszweck wird der Hohlraum des Rinnenbodens gekühlt bzw. beheizt.

Zur Erleichterung der Fertigung und zur Erzielung weiterer Vorteile besteht das Schwingfördei gerät nach der Erfindung vorteilhaft aus mehreren Einheiten. Die Rippen jeder Einheit werden jedoch vorteilhaft kürzer ausgeführt als die Länge dieser Einheit, so daß eine von Rippen freie Förderstrecke entsteht. Durch mehrfachen Wechsel von verrippten und rippenfreien Strecken im Förderweg wird erreicht, daß das Fördergut eine laufende Umschichtung erfährt und somit ein erhöhter Wirkungsgrad des Wärmetausches bzw. Trocknung erzielt wird.

Die Erfindung ist in den Fig. t bis 8 beispielsweise dargestellt.

In Fig. 1 ist eine Rinne 1 dargestellt, deren Fördergutfläche mit in bekannter Weise mit durchgehenden Wellungen 2 versehen ist. Durch diese Wellungen wird zwar eine vergrößerte Oberfläche erzielt, so daß mehr Fördergut als bei flachen Förderrinnen mit dem Rinnenwerkstoff in Berührung kommt und der Wärmeaustausch etwas vergrößert ist.

Der Boden der Rinne 1 kann aber auch von einem Kühlmittel angeströmt werden, so daß der Wärmetausch durch das größere Temperaturgefälle erhöht wird.

Die Rinne wird durch einen nicht dargestellten s Umwuchtmotor, durch einen elektromagnetischen Vibrator oder dgl. betrieben.

In der F i g. 2 ist eine Rinnenausführung mit Doppelboden dargestellt. Der Boden 3 der Rinne 1 ist hierbei mit aufgesetzten Rippen 4 versehen. Auf diese

ίο Weise wird ebenfalls eine vergrößerte Oberfläche für eine Erhöhung des Wärmetausches erreicht. Von dem Boden 3 und einem zweiten Boden 5 wird ein Hohlraum 6 gebildet, der von einem Wärmeaustauschmittel, ζ. Β. Wasser, Öl, Luft, ein Gas oder dgl. durchströmt wird.

F i g. 3 zeigt schematisch einen Längsschnitt durch die Rinne nach F i g. 2. In dem Hohlraum 6 ist hier ein Heizelement, z. B. ein elektrischer Heizstab oder eine Heizspirale 7 dargestellt.

Diese bekannten Ausführungen haben jedoch einen immer noch sehr schlechten Wirkungsgrad, weil infolge der, wie einleitend beschrieben, praktisch beim Vibrationstransport nicht stattfindenden Durchmischung des Schüttgutes, die Wärme bis zu den oben liegenden Schichten durch den sehr hohen Wärmeleitwiderstand der darunter liegenden Schüttgutschichten fließen muß. Das erfordert ein entsprechend langes Verweilen des Schüttgutes auf der Rinne und/oder entsprechend lange Rinnen.

Fig.4 zeigt einen Mittel-Längsschnitt einer Rinne gemäß der Erfindung. Der Boden 3 dieser Rinne ist erfindungsgemäß abweichend von F i g. 2 jedoch nur streckenweise verrippt, wodurch sich in Förderrichtung 10 verrippte Laufflächen 11, 12 und 13 mit nicht verrippten Flächen 14 bis 17 abwechseln.

In F i g. 5 soll der FördergutHuß in einer Rinne gemäß Fig. 4 gezeigt werden.

In den Längsabschnitten 15, 16, 17 stellt sich über der Rinnenbreite eine etwa gleichmäßige Fördergutschicht mit der Höbe 18 ein.

In den verrippten Länsgabschnitten 11, 12 und 13 verteilt sich das Fördergut in die Zwischenräume zwischen den einzelnen Rippen, oder ein Teil des Fördergutes liegt um den Betrag 20 über der Rippenoberkan-e, wobei sich eine mittlere Schichthöhe 19 einstellt. Sind die Rippen der Abschnitte 11,12 und 13 gemäß einem weiteren Erfindungsgedanken nun in Querrichtung zueinander versetzt, so wird die Fördergutschicht 18 immer von einer anderen Stelle von den Rippen-Einlauf- bzw. Auslaufstutzen 21 zerteilt, wodurch bei entsprechender Anzahl der Einzelabschnitte praktisch jedes Fördergutelement einmal oder mehrere Male unmittelbar mit dem Fördergutträger in Berührungkommt.

Dieser Effekt wird auch erreicht oder verstärkt, wenn die Rippenanfänge und -enden symmetrisch keilförmig, z. B. pflugscharähnlich ausgebildet sind. Es kann auch eine Kombination von in Querrichtung zueinander vc.-setzten Rippen und asymmetrischen Rippen-Endstücken Verwendung finden.

In den F i g. 6 bis 8 werden Variationen gezeigt mit asymmetrisch ausgebildeten Rippen-Endstücken und/ oder in Querrichtung zueinander versetzten Rippen.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Schwingfördergerät zur Abkühlung, Erwärmung oder Trocknung von Fördergut mit quer zur Förderrichtung wellen- oder rippenartig profiliertem Rinnenboden, dadurch gekennzeichnet, daß die Profilierung des Rinnenbodens (3) aus mit ebenen Strecken (15, 16) abwechselnden langgestreckten Rippenfeldern (11, 12, 13) besteht und die Rippenfelder (11, 12, 13) an ihren Anfangen und Enden Misch- und Umschichtungszonen bilden.

2. Schwingfördergerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Umschichtung durch pflugscliarähnliche Form der Rippenanfänge erfolgt (F ig. 6.7).

3. Schwingfördergerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Rippen (11, 12,13) hintereinanderliegender Rippenfelder gegeneinander seitlich versetzt sind. (F i g. 7 und 8)

4. Schwingfördergerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine Förderrinne (3) aus mehreren zusammengefügten Schüssen mit jeweils profilierten und ebenen Bodenfeldern besteht.

5. Schwingfördergerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Rippen (11, 12, 13) jedes gerippten Bodenteils kurzer sind als die Länge des Schusses.

6. Schwingfördergerät nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Rippen (11, 12, 13) in den Rinnenboden (3) von unten eingedrückt und von der Unterseite von einem strömenden Wärmetauschmittel ausgefüllt sind.

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