DE2012020A1

DE2012020A1 - Wärmetauscher oder Ofen mit umlaufendem ringförmigem Boden

Info

Publication number: DE2012020A1
Application number: DE19702012020
Authority: DE
Inventors: Jean Claude; Tiquet Pierre; Paris. P F28d 1-06 Popek
Original assignee: SociSte Fives Lille-Cail, Paris
Priority date: 1969-03-26
Filing date: 1970-03-13
Publication date: 1970-10-01
Also published as: NL7004322A; LU60546A1; FR2036588A5; BE746469A

Description

Wärmetausοher oder Oxen mit umlaufendem ringförmigem Boden.

Die Erfindung bezieht sich auf Wärmetauscher oder Ofen für die Behandlung von Feststoffen mit heißen Gasen, die zwei konzentrische, vertikale zylindrische Wände enthalten, weiche zwischen sich eine im Querschnitt ringförmige Kammer einschließen, die das zu behandelnde Material aufnimmt und welche einen drehbaren, ringförmigen Boden besitzen, der unterhalb des unteren lindes dieser Kammer so angeordnet ist, daß er das darin enthaltene Material trägt, und der mit einem bestimmten Abatand von dem unteren Ende der Kammerwände so angeordnet ist., daß zwischen diesen Wänden und den Kändern des ^odene ein freier Kaum verbleibt, durch den das Material' aus der Kammer heraustreten und in

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eine unterhalb des Bodens angeordnete Abfuhrrinne fallen kann. Das Material wird am oberen Ende der Kammer zugeführt und sinkt in dieser durch Schwerkraftwirkung herab, wobei die für die Behandlung vorgesehenen Gase das Material von unten nach oben durchströmen.

Bei bekannten Vorrichtungen dieser Art wird das Gas am Boden zugeführt und dringt in die Kammer durch runde ScIilitze ein, die zum Materiu.laustritt zwischen dem Boden und den unteren Enden der Wände vorgesehen sind. Der Boden, seine Lagerungseinrichtung und sein Antriebsmechanismus werden daher durch die heißen Gase erhitzt. Aus diesem Grund war es bisher nicht möglich, in solchen Wärmeaustauschern üase mit hoher Temperatur einzusetzen, weil die für die Lagerung des Bodens verwendeten Rollen oder Kollkurper und der Angrifi'smechanisinus bei den erhöhten Temperaturen einem schnellen Verschleiß ausgesetzt waren.

Die Erfindung hat sich zur Aufgabe gestellt, die bekannten Wärmetauscher für die Durchführung von thermischen Beh;indlungsvorgängen verwendbar zu machen, bei denen höhere Gastemperaturen in der Größenordnung von 1 000 bis 1 2Oü° CeI-üius benötigt werden, um Mineralstoffe wie Kalziumkarbonat, Magnesiumkarbonat, Dolomit und dergleichen behandeln zu können, wobei die heißen Gaae entweder aus einer ü'euerungs-

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statte stammen können oder aus einem Ofen, der für eine nachfolgende ergänzende Behandlung des Materials dient.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Einrichtung zur Lagerung des Bodens und dessen Antriebsmechanismus in einem unterhalb des Bodens befindlichen ringförmigen Kanal angeordnet sind und daß zwischen den Rändern dieses Kanals und dem Boden Dichtungen angeordnet sind, dergestalt, daß, ein von der Behändlungskammer getrennter üaum entsteht, in dem ein Kühlmedium zirkulieren kann, mit dem in dem Raum eine geeignete Temperatur aufrecht erhalten werden kann»

Durch diese Ausbildung sind die Einreichung zur Lagerung des Bodens und dessen Antriebsmechanismus keinen überhöhten Temperaturen ausgesetzt, selbst wenn die für die Behandlung vorgesehenen.Gase und demzufolge auch das Material hohe Temperaturen aufweisen.

Die Kühlung dieses Raumes kann insbesondere durch natürliche Zirkulation von Frischluft dadurch bewirkt werden, daß der ringförmige Kanä. mit der freien Atmosphäre durch seitlich am Umfang des Wärmeaustauschers mündende Kanäle verbunden wird und gegebenenfalls auch mit einem zentral angeordneten Kamin <>

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Der ringförmige Kanal kann durch einen kreisförmigen Balken mit U-förmigem Querschnitt gebildet werden, der auf den Innen- und Außenwänden des Wärmeaustauschers über radiale Balken aufliegt, welche ihrerseits hohl ausgebildet sein können und für die Zufuhr von .brischluit zu dem ringförmigen Kanal und zur Abführung der Luft aus diesem Kanal dienen ^ können. Die Abdichtung zwischen den Rändern des Kanals und dem Boden kann beispielsweise durch Sanddichtungen oder Flüssigkeitsdichtungen erreicht werden.

Um zu verhindern, daß die heißen Gase in Berührung mit dem Boden kommen, werden die Gase vorzugsweise durch Öffnungen in die Behandlungskammer eingeführt, welche an den Innenwänden und/oder den Außenwänden in der Nähe von deren unteren iünden angeordnet sind.

* Die Erfindung wird unter Bezugnahme auf die Zeichnungen anhand einer speziellen Ausbildungsform der Erfindung beispielsweise näher erläutert. In den Zeichnungen zeigt:

Fig. 1 einen in einer Diametralebene liegenden Querschnitt durch einen eriindungsgemäßen Wärmetauscher;

Fig. 2 einen Schnitt gemäß der Linie 2-2 in Pig. I und

Ji'ig. 5 einen Schnitt gemäß der Linie 3-3 in Pig. I, wobei

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einige Bestandteile des Wärmetauschers entfernt sind, um die Austragrutschen sichtbar zu machen.

Der m den Zeichnungen veranschaulichte Wärmetauscher besteht im wesentlichen aus einem zentralen Kern 10 und einer hierzu konzentrischen zylindrischen Wand 12, welche zwischen sich eine ringförmigen Querschnitt aufweisende Behändlungskammer 14 einschließen. Der ganze Baukörper besteht aus starkem Stahlblech, das mit hitzebeständigem Material, wie Mauerwerk oder Beton ausgekleidet ist.

Auf die Wand 12 ist eine Haube 16 aufgesetzt, in der Absaugöffnungen 18 für den Abzug der verbrauchten Gase vorgesehen sind. Die Haube trägt eine drehbare Speiserutsche 20, wobei zwischen beiden Bauteilen eine Dichtung vorgesehen ist.

Unter der Kaminer 14 und in einem bestimmten Abstand von dem unteren Ende ihrer Wände entfernt befindet sich ein umlaufender ringförmiger Boden 22, der von .Profilteilen aus hitzebeständigem, gestampftem oder durch Schwingung verdichtetem Beton gebildet ist und auf dem gegebenenfalls auch Austragmesser angeordnet sein können.

Dieser Boden 22 ruht über einer kreisförmigen Schiene 24 auf Rollen 26 auf, die in einem ringförmigen Kanal 2ö gelagert sind. Der Kanal besteht aua einem im Querschnitt

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U-förmigen Balken, den mehrere hohl§ Balicen 30 tragen, die ihrerseits an dem zentralen Kern 10 und der äußeren Wand 12 befestigt sind. Diese Balken bilden Leitungen, welche einerseits am Außenumxang des Wärmeaustauschers sowie in einen im Kern 10 vorgesehenen zentralen Kamin 32 und andererseits in den Kanal 28 münden. Durch diese Ausbildung besteht ein Zugang zu dem den üoden tragenden Rollenmechanismus und der Kanal 28 erhält eine Ventilation durch natürlichen Zug. Der Kamin 32 weist an seinem oberen Ende eine zur freien Atmosphäre führende Leitung 34 und an seinem unteren Ende eine Regelklappe 36 auf.

Zwischen dem Boden 22 und den oberen Rändern des Kanals sind Dichtungen mit öand oder einer Flüssigkeit als Dichtmittel angeordnet.

' Der Abstand zwischen dem Boden und den unteren Enden der Wände der Kammer 14 kann entsprechend der Art und Korngröße des zu behandelnden Materials durch (nicht dargestellte) Hebeschrauben eingestellt werden, die unter den Rollen 26 angeordnet sind und eine Einstellung von deren Höhenlage im Kanal 28 zulassen. Der Boden wird durch ein (nicht dargestelltes) System von in dem Kanal 28 angeordneten Winden oder Schubkolben angetrieben und zum kontinuierlichen oder

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diskontinuierlichen Umlauf gebracht. Zu diesem Zweck können auch andere bekannte Antriebseinrichtungen Terwendet werden.

Die eine hohe Temperatur aufweisenden Gase werden über einen äußeren Zug 40 zugeführt, der über leitungen 42 mit einem inneren Zug 44 und über Leitungen 46 mit einer Reihe von im Bereich des unteren Endes der äußeren Wand der Kammer 14 ausgebildeten Öffnungen 48 in Verbindung steht. Vom inneren Zug 44 zweigen eine Reihe von in der Dicke der Innenwand der Kammer 14 ausgebildeten Leitungen 50 ab, die in Öffnungen 52 im Bereich des unteren Endes dieser Innenwand münden. Die Öffnungen 48 und 52. sind zueinander versetzt und gleichförmig um die Kammer 14 herum verteilt angeordnet.

Die äußere Wand des Wärmeaustauschers verlängert sich nach unten und bildet hierdurch zwei symmetrisch angeordnete Austragrutschen 54, wie aus der Fig. 3 hervorgeht, in der der Kanal 28 nur teilweise veranschaulicht ist und die Balken 30 abgenommen sind, um das Innere der Austragrutschen sichtbar zu machen, welche so angeordnet sind, daß sie das gesamte, vom Boden herabfallende Material aufnehmen können. Die Anzahl der Austragrutschen kann natürlich auch in Aibhänglgkelt von der Art und Größe des Wärmeaustauschers erhöht werden.

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JJie Kammer 14 enthält in ihrem unteren Bereich eine Einschnürung, durch welche die Belastung des Hodens vermindert und eine gleichförmige Verteilung der Gase über das Volumen des Materials erzielt wird.

Das zu behandelnde Material wird durch eine Klappenschleusenfc kammer 56 eingeführt, um das Eindringen von parasitärer Kaltluft zu verhindern, wobei das Material gleichförmig mittels der Speiserutsche 20 in der Kammer 14 verteilt wird, welche eine Umlaufbewegung ausführt und den Wärmetauscher kontinuierlich beschickt. Das behandelte Material wird kontinuierlich an der Unterseite der Kammer abgezogen,' wobei das Material innerhalb der Kammer durch Schwerkraftwirkung dauernd nachrutscht und während seiner nach unten gerichteten Bewegung in der Kammer der Wirkung der heißen Gase ausgesetzt wird, die durch die Öffnungen 48 und 52 eintreten und von unten nach oben steigen, wo sie durch die Absaugöifnungen 18 abgezogen werden. Die Umlaufgeschwindigkeit dea Bodens wird so eingestellt, daß die ausgetragene Materialmenge gleich der zugeführten Materialmenge ist. Der obere Spiegel des Materials in der ivammer 14 wird in seiner Höhe durch Regelung der Umlaufgeschwindigkeit des Bodens konstant gehalten. Die Materialhöhe in der Kammer hängt von dem Durchsatz an Material und von der erforderlichen Behandlungsdauer ab.

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Das behandelte, von dem Boden herabfallende Material wird in den Austragsrutschen 54 gesammelt und mit einer nicht dargestellten Rinne abgeführt. In letzterer wird eine solche Materialmenge angestaut, daß hier der Eintritt von Luft oder Gas verhindert wird»

Während des Betriebes wird Frischluft durch natürlichen Zug über die Balken ^O angesaugt, welche innerhalb des Kanals 28 zirkuliert und über den Kamin 32 und die Leitung 34 wieder in die freie Atmosphäre gelangt. Die Rollen 26 und der Antriebsmechanismus werden somit auf einer wesentlich unterhalb der Temperatur des behandelten Materials und damit auch des Behändlungsgases gehalten.

An der beschriebenen Ausführungsform können zahlreiche Änderungen durch Verwendung technisch äquivalenter Mittel vor-.genommen werden, insbesondere können die heißen Gase an der Ausiaufrutöche zugeführt werdeji und in die Kammer 14 durch die Schlitze eingebracht werden, welche zwischen dem Boden und den Wänden der Kammer vorhanden oder in den Wänden ausgebildet sind. Z₁Ur Zirkulation der Frischluft in dem Kanal .28. können weiterhin Ventilatoren eingesetzt werden» Es ist klar,, daß alle derartigen Änderungen unter den Schutzbereich der Erfindung fallen*

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Claims

13. März 1970

Akte: P 6»O5

Patent ansprüche

.y Wärmetauscher zur Behandlung von granulierten i'eststoffen mit heißen Gasen,bestehend aus zwei konzentrischen, eine im Querschnitt ringförmige Behändlungskammer begrenzenden Wänden und einem drehbaren ringiörmigen Boden, aui dem das in der Kammer enthaltene Material aulruht und &r mit einem für das Austragen des Materials geeigneten Abstand unterhalD der unteren Enden der Wände angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Lagerung des Bodens und dessen Antriebsmechanismus in einem unterhalb des Bodens befindlichen ringiörmigen &anal angeordnet sind und daß zwischen den Kändern des Kanals und dem Boden jJichtungen angeordnet sind, dergetstu.lt, daß ein von der Behandlungskammer getrennter Rcium entsteht, in dem ein Kühlmedium zirkulieren kann.

2.) Wärmetauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

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daß radiale, an den Innen- und Außenwänden des Wärmetauschers "befestigte Balken den ringförmigen Kanal tragen.

3.) Wärmetauscher nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die den ringförmigen Kanal tragenden Balken hohl ausgebildet sind und der Zuführung des Kühlmediums Zum ringförmigen Kanal und der Abführung des Kühlmediums aus diesem Kanal dienen.

4.) Wärmetauscher nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die den Kanal tragenden hohlen Balken Leitungen bilden, welche einerseits am Außenumfang des Wärmetauschers und andererseits in einen von der Innenwand des Wärmetauschers gebildeten, zentralen Kamin münden.

5.) Wärmetauscher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in den unteren Bereichen der die Behandlungskammer begrenzenden Wände Öffnungen für die Zufuhr der heißen üase in die Behandlungskammer angeordnet sind.

6.) Wärmetauscher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Behandlungskammer eine

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Breitenverengung in ihrem unteren Bereich auiweist.

7.) Wärmetauscher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Boden aus ±ΐ of i It eilen aus gerütteltem hitzebeständigem Beton besteht.

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