DE1951541C3

DE1951541C3 - Schwingfördergerät zur Abkühlung, Erwärmung oder Trocknung von Fördergut

Info

Publication number: DE1951541C3
Application number: DE19691951541
Authority: DE
Inventors: Horst-Gerd Dipl.-Ing. 6051 Weiskirchen Backhaus
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1969-10-13
Filing date: 1969-10-13
Publication date: 1978-06-22
Also published as: DE1951541A1; DE1951541B2

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 Schwingfördergeräte 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 Vibrationsförderung aufgelockerte Schüttungen in der Regel einen sehr schlechten Wärmeleitwert. Da in der Fördergutschicht, wie schon erwähnt, keine Relativbeweguneen auftreten.

muß die aus höheren Fördergutschichten abzuführende bzw. hinzubringende Wärme fast ausschließlich durch diese schlechte Wärmeleitung übertragen werden, was za einer weiteren Verschlechterung des Wirkungsgra-

S des führt

Um die Verweildauer des Schüttgutes in einem zur chemischen und/oder thermischen Behandlung an einem in einem Gefäß untergebrachten Wendelförderer, natüiiich 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

is gerade durchlaufenen Teilrinne in den Einlauf der nächsten Teilrinne fällt (DE-AS 10 80 927). Hierbei können die Teilrinnen durch entsprechende Ausbildung und Anbringung von Hohlprofilen, auch in den Trennwänden der Teilrinnen selbst, bei Durchfluß eines

ίο 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

2s 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 (DE-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 purchmischung.

Es ist zwar schon bekannt, zur verbesserten Kühlwirkung am mittels eines Vibrationsförderers geförderten Schüttgut eine periodische Umschichtung des Schüttgutes dadurch zu erreichen, daß in die gewendelte Förderrinne Platten oder Winkel eingebaut werden, die an der oberen Kante aufwärts gebogen oder zusätzlich mit einem quer zur Förderrichtung stehenden Abkantstück /ersehen sind (DT-AS 10 91 938). 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 erfolgt 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 keimen 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 Schwingfördergerät nach der Erfindung vorteilhaft aus mehreren Einheitea 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 F i g. 1 bis 8 beispielsweise dargestellt

In F i g. 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 lücht dargestellten

Umwuchtmotor, durch einen elektromagnetischen Vibrator oder dgL betrieben.

In der Fig.2 ist eine Rinnenausführung mit Doppelboden dargestellt Der Boden 3 der Rinne 1 ist hierbei mit aufgesetzten Rippen 4 versehen. Auf dies;e

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 Wärmeaustauschmitlei, z. IB. Wasser, öl. Luft, ein Gas oder dgL durchströmt wird

is F i g 3 zeigt schematisch einen Längsschnitt durch die

Rinne nach Fig.2. In dem Hohlraum 6 ist liier 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

2s 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 Fig.2 jedoch nur streckenweise verrippt, wodurch sich in Förderrichtung 10 ve-rippte Laufflächen 11, 12 und 13 mit nicht verrippten Flächen 14 bis 17 abwechseln.

In F i g. 5 soll der Fördergutfluß in einer Rinne gemäB F i g. 4 gezeigt werden.

In den Längsabschnitten 15,16,17 stellt sich über der Rinnenbreite eine etwa gleichmäßige Fördergutschicht mit der Höhe 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 Rippenoberkante, wobei sich eine mittlere Schichthöhe 19 einstellt Sind die Rippen der Abschnitte 11,12 und 13 gemäß einem weiteren Erfindungsgedanken nun i:n Querrichtung zueinander versetzt so wird die Fördergutschicht 18 immer von einer anderen Stelle von den Rippen-Einlauf- bzw. Auslaufstutzen 21 zerteüii, wo» durch bei entsprechender Anzahl der Einzelabschnitte praktisch jedes Fördergutelement einmal oder mehrere Male unmittelbar mit dem Fördergutträger in Berührung kommt
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 versetzten Rippen und asymmetrischen Rippem-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

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 pflugscharähnliche Form der Rippenanfänge erfolgt (F ig. 6,7).

3. Schwingfördergerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Rippen (U, 12,13) hintereinanderliegender Rippenfelder gegeneinander seitlich versetzt sind (F ig. 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 kürzer 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.