DE19528018A1 - Anlage für die thermische Behandlung von Materialien mit organischen Bestandteilen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 auf eine Anlage für die thermische Behandlung von Materialien mit organischen Bestand­ teilen unter Einbeziehung einer Drehtrommel.

Bei bekannten Anlagen für die thermische Behandlung von Materialien, bei denen das Drehtrommel-Prinzip angewendet wird, z. B. eine Anlage nach der EP 0 326 817 B1 oder der DE 38 30 151 A1, erfolgt die Lagerung der Drehtrommel am äußeren Trommelumfang auf Rollen oder dgl. Lager. Der Antrieb erfolgt durch Friktion auf eine oder mehrere Rollen oder über ein separates, auf einen an dem Drehtrommel-(Ofen)-Umfang befindlichen Zahnkranz einwirkendes Getriebe.

Die Abdichtung des durch die Drehtrommel gebildeten thermischen Behandlungsraumes erfolgt über am gesamten Drehtrommelumfang angeordnete Dichtelemente; bevorzugt sind Gleitringdichtungen.

Die Nachteile dieser bekannten Lösungen sind vor allem der technisch-ökonomische Aufwand und die großen teuren Dichtungen an sich sowie die erforderliche und ebenfalls aufwendige Lagerung nach kardanischer Art.

Zudem kommt bei derartigen Anlagen noch hinzu, daß bei größeren Drehtrommeln durch die zu bewegenden großen Massen schnell Undichtigkeiten auftreten, die bei Oberdruck im Behandlungsraum einen ungewollten Gasaustritt und bei Unterdruck Falschluft bewirken können und somit vorsorglich zusätzliche Sperrsysteme erforderlich sind.

Die Aufgabe der Erfindung besteht deshalb vor allem darin, eine vorgenannte, gattungsgemäße Anlage mit Drehtrommel mit geringerem anlagentechnischen und ökonomischen Aufwand herzustellen, insbesondere die Dichtungsproblematik zu entschärfen, und nebenher die Anlage so zu gestalten, daß verschiedene thermische Behandlungsmethoden in der gleichen Anlage durchführ­ bar sind.

Diese Aufgabe löst erfindungsgemäß eine Anlage für die thermische Behandlung von Materialien mit organischen Bestandteilen nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 durch die im kennzeichnenden Teil angegebenen Merk­ male. Die nachgeordneten Ansprüche 2 bis 9 zeigen zudem Weiterbildungen der Erfindung auf.

Die vorstehend genannte, erfindungsgemäße Anlage wird nachstehend anhand eines schematisiert in Zeichnun­ gen dargestellten, die wesentlichen sowie auch weiter­ bildende Merkmale aufzeigenden Ausführungsbeispieles näher erläutert.

Dabei zeigt die

Fig. 1 einen Längsschnitt durch die erfinderische Anlage,

Fig. 2 eine mögliche Ausbildung einer Gleitringdichtung und

Fig. 3 und 3a eine von zwei Wellen ge­ tragene Drehtrommel unter Verwendung spezieller Speichen.

Das in der Fig. 1 dargestellte Ausführungsbeispiel einer Anlage A für die thermische Behandlung von Materialien mit organischen Bestandteilen zeigt ein Gehäuse 1 mit einer, durch eine erste Stirnseite 1c hindurch bis in eine Drehtrommel 20 hineinreichende Materialzufuhr 4, die hier vorzugsweise eine Stopf­ schnecke aufweist. Die gegenüberliegende Seite des Gehäuses 1 ist als sogenannte Austragseite 26 mit einem tiefliegenden Reststoffsammler 8 ausgebildet und wird von einer zweiten Stirnseite 1d begrenzt. Unterhalb des Reststoffsammlers 8 schließt sich eine Fördereinrichtung 9 an, die mittels einem elastischen Anschluß 9a an einen austauschbaren Transportbehälter 10 angekoppelt ist. Das Gehäuse 1 ist in Richtung seiner ersten Stirnseite 1c auf einer höhenverstellbaren Lagerung 1a und in Richtung seiner gegenüberliegenden zweiten Stirnseite 1d auf einer kippbaren Lagerung 1b aufliegend neigungsverstellbar gehaltert.

Wesentlich an der Anlage ist nun, daß die Drehtrommel 20 innerhalb 1c des mit Heißgas 2 füllbaren Gehäuses 1 im wesentlichen konzentrisch um eine Welle 17, 18 und 19 liegend und mit letzterer 17, 18 und 19 verbunden angeordnet ist, daß die Lagerung der Drehtrommel 20 außerhalb des heißen Innenraumes 1e an der beid­ seits herausgeführten Welle 17, 18 und 19 erfolgt, und daß die den heißen Innenraum 1e nach außen hin abschirmenden Dichtungen 12, 15 ebenfalls im äußeren Kaltbereich auf der besagten Welle 17, 18 und 19 jeweils zwischen dem Lager 11 bzw. 14 und der Stirn­ seite 1c bzw. 1d sitzend vorgesehen sind.

In spezieller Ausbildung ist hier nun vorgesehen, daß mehrere von der Welle 17 ausgehende Speichen 22 von innen an Stützstellen 21a . . . 21n des Trommel­ mantels 21 angreifen. Die Speichen 22 sind vorzugs­ weise, wie in der Fig. 3a dargestellt, zur Kompensation unterschiedlicher Wärmeausdehnung bogenförmig geformt.

Die Welle 17 ist als Hohlwelle mit im Trommelbereich vorgesehenen, radial gerichteten Öffnungen 17a sowie mit einer Einströmöffnung 17c an einem Ende, und mit einem Verschluß 17b und einem Kraftübertragungs­ element 17d am anderen Ende ausgebildet.

Durch diese Ausbildung der Hohlwelle 17 ist eine Eindüsung von Sauerstoff O₂ bzw. Luft in die heiße Atmosphäre des Innenraumes 1e und insbesondere ins Innere der Drehtrommel 20 möglich. Die Anlage A ist somit auch für ein zweistufiges Verfahren gemäß der DE-PS 35 18 725 der gleichen Anmelderin einsetzbar oder für normale Trocknungsaufgaben.

Weitere spezielle Einzelheiten an der vorgestellten Anlage A bestehen nun noch darin, daß innerhalb der Drehtrommel 20 am Trommelmantel 21 bzw. an der Welle 17 befestigte, schaufelartige Elemente 23, 24 vorge­ sehen sind, um das Material zu verwirbeln, zu ver­ mischen bzw. aufzulockern, um eine intensive Erwärmung zu erzielen bzw. beim Brennvorgang Luftsauerstoff an die Materialoberfläche zu bekommen.

Darüber hinaus ist bei der Anlage A nach der Fig. 1 noch vorgesehen, daß das auf der Seite der Antriebs­ einheit 13 vor der ersten Stirnseite 1c angeordnete, erste Lager 11 als Festlager und das gegenüberliegende, vor der zweiten Stirnseite 1d angeordnete, zweite Lager 14 als sogenanntes Loslager ausgebildet sind, und, daß die zwischen dem ersten 11, bzw. zweiten 14 Lager und der ersten 1c und der zweiten 1d Stirn­ seite auf der Welle 17, 18 und 19 angeordnete erste 12 bzw. zweite 15 Dichtung in Form einer Gleitring­ dichtung ausgebildet ist.

Eine derartige Gleitlagerdichtung ist in der Fig. 2 gezeigt. Die dort gezeigte, auf der Welle 17 zwischen der zweiten Stirnseite 1d und dem zweiten Lager 14 angeordnete, zweite Dichtung 15 besteht aus einer an der zweiten Stirnseite 1d befestigten ersten Scheibe 15a, einer mit ersterer 15a mittels einem Wärme-Kompen­ sator 15e verbundenen zweiten Scheibe 15b, die durch eine zwischen der ersten 15a und der zweiten 15b Scheibe angeordneten Druckfeder 15d gegen eine auf der Welle 17 befestigte dritte Scheibe 15c gedrückt wird; die aneinander anliegenden Stirnflächen der zweiten 15b und der dritten 15c Scheibe bilden eine Dichtfläche 16.

Eine oder beide Dichtungen 12 und 15 können aus technisch-ökonomischen Erwägungen heraus auch als Stopfbuchsenpackung ausgeführt sein.

In der Fig. 3 ist nun noch die Halterung der Dreh­ trommel 20 durch zwei Wellen gezeigt. Diese Variante wird vor allem bei langen Drehtrommeln zur Gewichts­ reduzierung verwendet. Die antriebsseitige (Voll-) Welle 18 ist mit dem bereits genannten Kraftüber­ tragungselement 17d versehen, die gegenüber befind­ liche Welle 19 ist sinngemäß als gekürzte Kohlwelle 17, 17a, 17c ausgebildet und die in die Drehtrommel 20 hineinragenden Enden der Wellen 18 und 19 sind mittels Speichen 22 jeweils an mindestens zwei Stütz­ stellen 21a, 21b bzw. 21m, 21n mit dem Trommelmantel 21 verbunden.

Abschließend wird kurz und ergänzend auf den Arbeits­ ablauf an der Anlage A eingegangen.

Das über die Materialzufuhr 4 in die Drehtrommel 20 beförderte Material wird durch die Drehbewegung und Neigung der Drehtrommel 20 zur Austragseite 26 befördert M; die bereits genannten, schaufelartigen Elemente 23 und 24 unterstützen diesen Materialfluß M.

Die Drehbewegung der Drehtrommel wird von einer auf das Kraftübertragungselement 17d einwirkenden Antriebs­ einheit erzeugt und gesteuert; auf die Darstellung der an sich bekannten Steuerungs- und Regeltechnik wurde insgesamt verzichtet.

Ein stirnseitiger Bund 25 an der Materialaufgabe­ seite der Drehtrommel 20 verhindert ein Austritt des Materials entgegen dem vorgegebenen Material­ fluß M. über eine Eintrittsöffnung 2 im oberen Teil des Gehäuses 1 strömt Heißgas von wahlweise 250 bis 650°C in den Innenraum 1e; die Abgase werden über eine Austrittsöffnung 3 abgeleitet. Ein vorzugsweise oberhalb der Drehtrommel 20 und vorzugsweise austrag­ seitig angeordneter Ventilator 5 mit nachgeordneten Führungsflächen erzeugt bezüglich des Materialflusses M einen Gasgleichstrom R1 oder einen Gasgegenstrom R2, der hier zusätzlich zur Staubabscheidung über einen austragseitig vorzugsweise im heißen Innen­ raum 1e angeordneten Staubabscheider 6 geleitet wird. Der abgeschiedene Staub gelangt über eine Staubrutsche 7 vorzugsweise in den Reststoffsammler 8. Entsprechend der jeweilig gegebenen technischen Auf­ gabenstellung kann der Ventilator auch an einem anderen Ort angeordnet sein, z. B. unter der Drehtrommel 20, mittig oder antriebsseitig.

Weitere bekannte Elemente wie Öffnungen, Luken u. dgl. zur Wartung der Anlage A wurden ebenfalls nicht dargestellt.

Bezugszeichenliste

A Anlage zur thermischen Behandlung
1 Gehäuse
1a höhenverstellbare Lagerung
1b kippbare Lagerung
1c erste Stirnseite
1d zweite Stirnseite
1e Innenraum
2 Eintrittsöffnung
3 Austrittsöffnung
4 Materialzufuhr
5 Ventilator
6 Staubabscheider
7 Staubrutsche
8 Reststoffsammler
9 Fördereinrichtung
9a elastischer Anschluß
10 Transportbehälter
11 erstes Lager
12 erste Dichtung
13 Antriebseinheit
14 zweites Lager
15 zweite Dichtung
15a erste Scheibe
15b zweite Scheibe
15c dritte Scheibe
15d Feder
15e Kompensator
16 Dichtfläche
17 Hohlwelle
17a Öffnungen
17b Verschluß
17c Einströmöffnung
17d Kraftübertragungselement
18, 19 Welle
20 Drehtrommel
21 Trommelmantel
21a
21b . . .
21n Stützstellen
22 Speichen
23, 24 schaufelartige Elemente
25 Bund
26 Auslaß
R1 Gleichstrom
R2 Gegenstrom
M Materialfluß

Claims (9)

1. Anlage für die thermische Behandlung von Mate­ rialien mit organischen Bestandteilen, eine antreibbare Drehtrommel sowie Zuführungen für besagtes Material und Heißgas und Abführungen für Abgase und Reststoffe aufweisend, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehtrommel (20) innerhalb (1c) eines mit Heißgas (2) füllbaren Gehäuses (1), im wesent­ lichen konzentrisch um eine Welle (17; 18 u. 19) liegend und mit letzterer (17; 18 u. 19) verbunden, angeordnet ist, daß die Lagerung der Drehtrommel (20) außerhalb des heißen Innenraumes (1c) an der beidseits heraus­ geführten Welle (17; 18 u. 19) erfolgt und, daß die den heißen Innenraum (1c) nach außen hin abschirmenden Dichtungen (12, 15) ebenfalls im äußeren Kaltbereich, auf der besagten Welle (17; 18 und 19) jeweils zwischen dem Lager (11 bzw. 14) und der Stirnseite (1c bzw. 1d) sitzend vorge­ sehen sind.

2. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung zwischen der Welle (17; 18 und 19) und der Drehtrommel (20) mit an Stützstellen (21a . . . 21n) des Trommelmantels (21) angreifenden Speichen (22), die vorzugsweise bogenförmig ausge­ bildet sind, hergestellt ist.

3. Anlage nach einem der vorher­ gehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Welle als Hohlwelle (17) mit im Trommel­ bereich vorgesehenen, radial gerichteten Öffnungen (17a) sowie mit einer Einströmöffnung (17c) an einem Ende und mit einem Verschluß (17b) und einem Kraftübertragungselement (17d) am anderen Ende ausgebildet ist.

4. Anlage nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehtrommel (20) durch zwei getrennte, einander gegenüberliegende Wellen (18 und 19) drehbar gehaltert ist, wobei die antriebsseitige Welle (18) das Kraftübertragungselement (17d) aufweist, die gegenüber befindliche Welle (19) sinngemäß als gekürzte Hohlwelle (17, 17a, 17c) ausgebildet ist, und die in die Drehtrommel (20) hineinragenden Enden der Wellen (18 u. 19) mittels Speichen (22) jeweils an mindestens zwei Stütz­ stellen (21a, 21b bzw. 21m, 21n) mit dem Trommel­ mantel (21) verbunden sind.

5. Anlage nach einem der vorher­ gehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb der Drehtrommel (20) am Trommel­ mantel (21) bzw. an der Welle (17; 18 u. 19) be­ festigte, schaufelartige Elemente (23, 24) vorge­ sehen sind.

6. Anlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß im heißen Innenraum (1c) des Gehäuses (1), vornehmlich oberhalb der Drehtrommel (20) und austragseitig angeordnet, ein Ventilator (5) mit nachgeordneten Führungsflächen und ein anschließen­ der Staubabscheider (6) vorgesehen sind.

7. Anlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das auf der Seite der Antriebseinheit (13) vor der ersten Stirnseite (1c) angeordnete erste Lager (11) als Festlager und das gegenüberliegende, vor der zweiten Stirnseite (1d) angeordnete zweite Lager (14) als sogenanntes Loslager ausgebildet ist.

8. Anlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die zwischen dem ersten (11) bzw. zweiten (14) Lager und der ersten (1c) und der zweiten (1d) Stirnseite auf der Welle (17; 18 u. 19) ange­ ordnete erste (12) bzw. zweite (15) Dichtung in Form einer Gleitringdichtung ausgebildet ist.

9. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens die erste oder die zweite Dichtung (12 und 15) als Stopfbuchsenpackung ausgebildet ist.