DE19530164A1 - Trockentrommel zur Aufbereitung von Asphaltgranulat - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine drehende Trockentrommel zur schonenden, umweltfreundlichen und energiesparenden Aufbereitung von Asphaltgranulat, das aus Altasphalt gewonnen wird.

Die aktuelle Entwicklung im Asphaltmischanlagenbau ist gekennzeichnet durch die Not­ wendigkeit, in steigendem Maße Altasphalt dem Neubau von Straßenbelägen wieder zuzu­ führen. Dieses Altmaterial resultiert aus der ständig zunehmenden Sanierung erneuerungs­ bedürftiger Straßendecken. Hierbei werden die defekten Straßenbeläge abgefräst oder tief aufgebrochen. Das dabei anfallende Aufbruchmaterial (Altasphalt) wurde früher meist auf Deponien endgelagert. Wegen erhöhter Umweltschutzauflagen ist dies, unter anderem wegen der im Altasphalt gebundenen Bitumen, meist nicht mehr möglich. Hieraus sowie aus wirt­ schaftlichen Erwägungen folgt der Zwang, Verfahren und Vorrichtungen zu entwickeln, die dieses Altasphalt als Asphaltgranulat dem Straßenbau wieder zuführen.

Dies wird in einfachster Form durch Zugabe von Asphaltgranulat in die Trockentrommel einer Asphaltmischanlage realisiert. Diese Zumischung zu dem Neumaterial ist jedoch aus ver­ fahrenstechnischen Gründen im Bereich von ungefähr 20% mengenmäßig begrenzt.

Um die Zumischung erheblich größerer Mengen von Asphaltgranulat bis zu ungefähr 80% zu dem Neumaterial zu ermöglichen, wurden gemäß dem Stand der Technik vielerlei Sonderbau­ formen der Trockentrommel entwickelt mit teils unbefriedigenden Ergebnissen.

Ein ganz wesentliches Problem bei der Zugabe und Aufbereitung von Asphaltgranulat ist die Belastung der Umwelt durch Bitumengase, dem sogenannten blauen Rauch, der bei Über­ hitzung des Asphaltgranulates entsteht. Es ist anzustreben, das Asphaltgranulat auch punktuell nicht über ca. 250°C zu erhitzen. Ein weiterer Nachteil der Zugabe von Asphaltgranulat in die Trockentrommel für Neumaterial ist die Gefahr der Verkokung des im Asphaltgranulat ent­ haltenen Bitumen. Hierdurch können Verklumpungen entstehen, die eine homogene Struktur des Mischgutes verhindern.

Zur Lösung aller dieser Probleme sind nach dem Stand der Technik eine Vielzahl intelligenter Verfahren und Vorrichtungen entwickelt worden, die jedoch hinsichtlich der Qualität des Endproduktes auch unter schwierigen, rauhen und häufig wechselnden Betriebsbedingungen meist nicht ganz befriedigen.

Es ist technisch äußerst schwierig, in multifunktionalen Vorrichtungen die Stoffströme und deren die Qualität bestimmenden Parameter wie Temperaturen, Mischungsverhältnisse usw. exakt zu steuern.

Die Erfindung hat sich zum Ziel gesetzt, die bekannt hohe Qualität des Endproduktes von Asphaltmischanlagen mit nur neuen Einsatzmaterialien und vorrichtungsmäßig getrennten Funktionsbereichen auch für Asphaltmischanlagen mit hohen Zugaben von Asphaltgranulat bis zu 80% zu realisieren. Hierbei ist es notwendig, die bewährte vorrichtungsmäßige Trennung der einzelnen Verfahrensschritte aus dem klassischen Asphaltmischanlagenbau beizubehalten. Eine Asphaltmischanlage nach dieser Definition besteht demnach aus den Hauptteilen Trockentrommel für Neumaterial (Weißtrommel), paralleler Trockentrommel für Asphaltgranulat (Recyclingtrommel) und dem beiden Trommeln nachgeschaltetem Zwangs­ mischer. Damit sind die Verfahrensbereiche klar abgegrenzt und gut steuerbar.

Die erfindungsgemäße Lösung der Trockentrommel für Asphaltgranulat (Recycling­ trommel) ist nachfolgend an einer beispielhaften Ausführungsform beschrieben.

Diese Bauart ist sowohl für den Neubau von Asphaltmischanlagen als auch als Nach­ rüstung vorhandener stationärer Anlagen einsetzbar.

Der Grundaufbau der erfindungsgemäßen Trockentrommel (1) in Fig. 1 entspricht dem bekannten Stand der Technik und ähnelt einem Drehrohrofen. Der besseren Übersicht­ lichkeit wegen sind in Fig. 1 die für die erfindungsgemaße Weiterentwicklung unwichtigen Details wie Trommellagerung, Antrieb usw. nur angedeutet und in der Beschreibung nicht weiter erwähnt. Die erfindungsgemäße Weiterentwicklung besteht in zwei wesent­ lichen Bereichen. Erstens in der Herausnahme des Brenners aus der Trockentrommel sowie der speziellen Führung des Heißgases innerhalb der Trockentrommel und zweitens in der scho­ nenden Erwärmung des Asphaltgranulates durch besonders geformte, den klar abgegrenzten Trommelbereichen zugeordneten, Einbauten und der dadurch erreichten Führung des Asphalt­ granulates. Fig. 2-6.

Durch die Herausnahme des Brenners aus der Trockentrommel (1) und der separaten Heiß­ gaserzeugung im Heißgaserzeuger wird es möglich, die maximale Heißgastemperatur am Eintrift in die Trockentrommel (1) genau zu steuern. Dies wird durch Zumischung von Kalt­ luft zu den Brennergasen im Heißgaserzeuger erreicht. Der Brenner kann in dieser bei­ spielhaft beschriebenen Bauart ein öl- oder gasgefeuertes, handelsübliches Aggregat sein. Die Temperatur des Heißgases am Trommeleintritt liegt erfindungsgemäß bei maximal 600°C. Damit sowie durch die spezielle Führung von Heißgas und Asphaltgranulat innerhalb der Trommel (1) wird eine schonende Erwärmung des Asphaltgranulats erreicht. Wegen der kontrolliert regelbaren Heißgastemperatur sowie der erfindungsgemäßen Trommeleinbauten, Fig. 2 bis 6, kann der Erwärmungsprozeß innerhalb der Trockentrommel (1) im Gegenstrom geführt werden, was eine erhebliche Verbesserung des thermischen Wirkungsgrades und damit eine Reduzierung des Energiebedarfs gegenüber der sonst erforderlichen Gleichstrom­ führung ermöglicht, was den Anfall an Abgasen reduziert. Ein weiterer Vorteil der Prozeß­ führung im Gegenstrom liegt darin, daß dadurch die Abgasendtemperatur erheblich niedriger gefahren werden kann mit dem Effekt der Kostenreduzierung bei nachgeschalteten Filter­ anlagen.

Weiterhin wird durch die erfindungsgemäßen Besonderheiten ein Verkracken des bitumen­ haltigen Asphaltgranulates, das bereits im Bereich von 250°C beginnt, verhindert, was wiederum den Schadstoffanfall minimiert.

Die oben beschriebenen positiven Effekte werden durch die in den Patentansprüchen detaillierter dargestellten konstruktiven Ausbildungen zur Führung von Heißgas und Asphaltgranulat erreicht.

Claims (9)

1. Im Gegenstrom indirekt beheizte und in Bereiche mit unterschiedlichen Einbauten und Funk­ tionen unterteilte Trockentrommel (1), Fig. 1, zur Erwärmung und Trocknung von Asphalt­ granulat, dadurch gekennzeichnet, daß der außerhalb erzeugte Heißgasstrom durch eine Eindüsvorrichtung (2) Fig. 1, derart ge­ lenkt wird, daß er die innerhalb des Heizbereiches I, Fig. 1, liegende innere, obere Trommel­ wandung einschließlich der Einbauten in diesem Bereich der drehenden Trommel (1) anbläst, dadurch erwärmt und diese die aufgenommene Wärmeenergie an das durch die Drehung abrol­ lende Asphaltgranulat abgeben, wobei im Heizbereich I, Fig. 1, das Asphaltgranulat durch die Schwerkraft im unteren, von dem Heißgas nicht angeblasenen Trommelteil gehalten wird und das abgekühlte Heißgas im Heizbereich II, Fig. 1, durch einen Schleier von Asphaltgranulat bläst und dieses vorerwärmt.

2. Trockentrommel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einbauten, Fig. 2 bis 6, derart gestaltet wurden, daß mindestens vier Arten von Leiteinrichtungen innerhalb der Trockentrommel spiralförmig angeordnet sind, wobei die Leiteinrichtungen I und II, Fig. 2, vorrangig der Förderung des Asphaltgranulates in bzw. aus der Trockentrommel (1), Fig. 1, dienen und in ihrer Form bevorzugt als stumpfer, maximal als rechter Winkel ausgebildet sind.

3. Trockentrommel nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiteinrichtung des Heizbereiches II, Fig. 1, als Wurfschaufel, Fig. 3, ausgebildet ist, so daß vorrangig grobkörniges Asphaltgranulat den unter Anspruch 1 genannten Schleier erzeugt und die Freiräume zwischen den Wurfschaufeln, Fig. 3 und 4, derart gestaltet sind, daß fein­ körniges Asphaltgranulat durch diese Freiräume abrollen kann und die Wärmeübertragung auf das Asphaltgranulat hauptsächlich durch Konvektion erfolgt.

4. Trockentrommel nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiteinrichtung des Heizbereiches I, Fig. 1, als flache Leitschaufel, Fig. 5 und 6, zur Wärmeübertragung an das abrollende Asphaltgranulat ausgebildet ist und dem abrollenden As­ phaltgranulat auf Grund seines minimierten Querschnittes in radialer Richtung einen geringen Widerstand entgegensetzt, so daß der Wärmeübergang auf das Asphatgranulat hauptsächlich durch Konvektion und Gasstrahlung erfolgt und das Asphaltgranulat weitgehend im unteren Bereich der drehenden Trockentrommel (I), Fig. 1, verbleibt.

5. Trockentrommel nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiteinrichtung des Heizbereiches I, Fig. 1, in Abhängigkeit von der Trommelneigung in Ihrer Achse unter einem Winkel von 0 bis 15 Grad angeordnet ist, Fig. 6.

6. Trockentrommel nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiteinrichtung des Heizbereiches I, Fig. 1, aus einem abriebfesten, temperaturbestän­ digen, schweißbarem Material mit geringer Rauhigkeit besteht.

7. Trockentrommel nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß auch die Trockentrommelinnenwand im Heizbereich I, Fig 1, aus einem unter Anspruch 6 genannten Material besteht.

8. Trockentrommel nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Eindüsvorrichtung (2), Fig. 1, für Heißgas berührungslos zur drehenden Trocken­ trommel (1) angeordnet ist und die Achse des Heißgasaustrittes zur Trockentrommelachse unter einem Winkel von 5 bis 40 Grad versetzt ist.

9. Trockentrommel nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß zur Beheizung ein regelbarer Heißgaserzeuger mit einem gleichmäßigem Temperatur­ profil eingesetzt wird, um ein Überhitzen des Asphaltgranulates mit der Gefahr des Verkrackens zu verhindern.