DE2048404B2 - Vorrichtung zum vorwaermen von koernigem und granuliertem material - Google Patents
Vorrichtung zum vorwaermen von koernigem und granuliertem materialInfo
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28C—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA COME INTO DIRECT CONTACT WITHOUT CHEMICAL INTERACTION
- F28C3/00—Other direct-contact heat-exchange apparatus
- F28C3/10—Other direct-contact heat-exchange apparatus one heat-exchange medium at least being a fluent solid, e.g. a particulate material
- F28C3/12—Other direct-contact heat-exchange apparatus one heat-exchange medium at least being a fluent solid, e.g. a particulate material the heat-exchange medium being a particulate material and a gas, vapour, or liquid
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
- F27B—FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS IN GENERAL; OPEN SINTERING OR LIKE APPARATUS
- F27B7/00—Rotary-drum furnaces, i.e. horizontal or slightly inclined
- F27B7/20—Details, accessories, or equipment peculiar to rotary-drum furnaces
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Vorwärmen von körnigem und granuliertem Material
mit den Gattungsmerkmalen des Hauptanspruches. ^0
Bei einem bekannten derartigen Wärmetauscher (DT-OS 15 01370) sind in einer oberen und einer
unteren Reihe im senkrechten Wärmetauscherschacht schräg übereinander angeordnete und rostartig ausgebildete
Leitelemente für das körnige Material angeord- ^5
net. Aufgrund der getroffenen Anordnung und der rostartigen Ausbildung dieser Einbauten fließt das
körnige Material mit einer relativ geringen Schichthöhe in verschiedenen Teilströmen durch den Wärmetauscher,
wobei es im Bereich der verschiedenen Roste ;;o
annähernd quer zu seiner Förderrichtung von den Kühloder Heizgasen durchströmt wird. Somit tritt nur eine
vergleichsweise kurzzeitige Berührung des gasförmigen Mediums mit den jeweiligen Materialpartikeln ein, so
daß insbesondere bei grobkörnigem Material der wärmetechnische Wirkungsgrad dieser Vorrichtung
ungenügend ist. Bei dieser Vorrichtung ist ferner nachteilig, daß die Gaszufuhr über drei an den
Stirnseiten des Schachtes mündende Teilleitungen erfolgt, so daß ein unmittelbarer Anschluß des
Wärmetauschers an z. B. einen Drehofen ohne zusätzliche Maßnahmen und Verteileinrichtungen nicht möglich
ist. Das Material rieselt auf den Schrägrosten in Materiaischichten von relativ geringer Dicke, so daß der
Durchlauf von den Materialeigenschaften, insbesondere dem Schüttwinkel, in starkem Maße mitbestimmt wird.
Aufgrund der unterschiedlichen Schüttwinkel der verschiedenen Aufgabematerialien kann ein derartiger
Wärmetauscher nur durch Umbau an ein anderes Material oder an sich ändernde Materialeigenschaften,
z. B. eine Änderung der Feuchte, angepaßt werden. Hierzu muß beispielsweise der Steigungswinkel der als
Hohlkörper ausgebildeten Schrägroste geändert werden. Aufgrund der intensiven Materialbewegung in den
verschiedenen Förderschichten wird das Material ebenso wie die Roststäbe einer erheblichen Beanspruchungausgesetzt.
Aufgabe der Erfindung ist es, einen Vorwärmer für körnige oder granulierte Materialien zu schaffen, der bei
geringerem herstellungs- und betriebstechnischem Aufwand°eine schonende Behandlung und Beanspruchung
auch unterschiedlicher Materialien sowie einen intensiveren Wärmeaustausch gewährleistet.
Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Hauptanspruches gelöst.
In dem erfindungsgemäßen Wärmetauscher erfährt das Material eine äußerst schonende Behandlung durch
lanesames Absinken, so daß der Wärmetauscherbetrieb nicht von beispielsweise dem Schüttwinkel oder
anderen Materialeigenschaften abhängt. Durch die Anordnung der Einströmöffnungen im oberen Bereich
der senkrechten Wände ergibt sich eine längere und intensivere Berührung des Gases mit den aufzuwärmenden
Materialkörnern. Ein besonderer Vorteil des erfindungsgemäßen Wärmetauschers hegt in der Möglichkeit,
Aggregate unterschiedlicher Leistungsfähigkeit und Größen mit den gleichen Einbauten ausrüsten zu
können. Durch das Vorsehen von drehbaren Austragsstangen ergibt sich ferner der Vorteil, daß starke
Schwankungen der Aufgabemenge auf einfache Weise ausgeglichen werden können.
Der besonders gute Gesamtwirkungsgrad dieses erfindungsgemäßen Vorwärmers ergibt sich durch die
Zerlegung des Materialflusses in der effektiven Zone des Wärmetauschers in mehrere Teilströme, die danach
durch Stauelemente, z. B. die Öffnungen in den vertikalen Seitenwänden und die Kanten der Tragstützen,
ausgetragen werden, wobei das bereits vorgewärmte Material anschließend eine Nachzone durchrieselt, in
der die einzelnen Körner nochmals mit den im Gegenstrom geführten Heißgasen in innige Berührung
gelangen.
Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung ausführlich beschrieben.
Es zeigt
F i g. 1 einen Schachtvorwärmer in Seitenansicht,
F i g. 2 und 3 verschiedene Ausführungen von Austragsstangen im Querschnitt.
Der in F i g. 1 dargestellte Vorwärmschacht 1 weist in seinem Oberteil eine Beschickungsvorrichtung mit
Eintragsrohren 15 und in seinem unteren Bereich eine sich nach unten verjüngende Austragskammer 11 auf.
Im Schacht 1 sind eine Reihe von horizontalen Absaugkanäien 4, 5 angeordnet, die satteldachartige
und schräge Dachflächen aufweisen und nach unten offen sind. In der Austragskammer ist eine Einströmöffnung
16 für das Heißgas aus z. B. einem Drehofen vorgesehen, die gleichzeitig als Austrag für das
vorgewärmte Material dient.
Der Innenraum des Vorwärmschachtes 1 wird durch gewölbeartige Hohlkörper 2 von hufeisenförmigem
Querschnitt unterteilt. Jeder Hohlkörper 2 besitzt zwei parallele vertikale Längsseitenwände, die oben durch
eine gewölbte Decke 3 zum Ausrichten des Materialflusses in die Räume zwischen den Hohlkörpern
miteinander verbunden sind. Im oberen Bereich der
Seitenwände sind Einströmöffnungen 6 fur das Heißgas lus den Hohlkörpern 2 in die Materialschicht vorgesehen.
Im unteren Teil der Seitenwände befinden sich Ausi.ragsöffnungen 7, durch die das vorgewärmte
Material in den Austragskammern IJ des Schachtes gelangt Die Hohlkörper sind an ihren Stirnseiten
miteinander verbunden. Die vertikalen Seitenwände stützen sich am Boden 9 des Schachtes 1 auf
Stützträgern 10 ab, deren Enden mit den Stirnseiten der Austragkammer 11 verbunden sind. Teile des Schachtbodens
9 und die oberen Flächen der Stutzträger 10 ragen in das Innere der Hohlkörper 2 derart vor, daß
das aus den Öffnungen 7 unter dem Schüttwinkel fallende vorgewärmte Material durch diese Teile des
Bodens und der Stützträger 10 aufgehalten wird und sich der Vorwärmer 1 dadurch nicht selbsttätig
entleeren kann. Zum Austragen des Materials sind Austragsstangen 12 am Schachtboden 9 und auf den
Stützträgern 10 parallel zu den Hohlkörpern 2 im Bereich der Austragsöffnungen vorgesehen. Die um ihre
Längsachse drehbaren Austragsstangen 12 sind so gestaltet, daß durch ihr Verdrehen das aus den
Austragsöffnungen 7 auf den Boden 9 und die Stützträger 10 gerieselte Material über die Kanten in
vertikale Schachtkanäle 8 abgefördert wird, in denen gleichzeitig das Heißgas in die Innenräume der
Hohlkörper einströmt.
In Fig. 2 ist eine hohle Austragsstange 12 mit einer
halbkreisförmigen Längsausnehmung 17 und mil Austragsvorsprüngen
18 in ihrem vollen Teil dargestellt. Der Austragsstab 12 nach Fig. 3 besitzt einen
Aust.ragsvorsprung 18.
Oberhalb der als Hohlkörper 2 ausgebildeten Einbauten sind im oberen Teil des Schachtes 1 in dem
Bescihickungsraum die Saugkanäle 4 und 5 angeordnet,
die unten, d. h. in Richtung des Materialdurchlaufes offer sind. Diese Saugkanäle 4,5 erstrecken sich parallel
und seitlich versetzt zu den Hohlkörpern 2 und sind mit ihren Enden an den Stirnenden des Vorwärmschachtes 1
befestigt. Die Höhe der Seitenwände der Saugkanäle 4, 5 kann durch vertikal verstellbare Schieber geändert
werden, wodurch die geeignetste Materialhöhe zwischen dein öffnungen 6 und den Unterkanten der
Saugkanäle 4, 5 eingestellt werden kann. In den Stirnwänden des Schachtes 1 sind öffnungen 13 für den
Abzug der Gase aus dem Innenraum der Saugkanäle 4,5 vorgesehen.
Dcis körnige und granulierte Material tritt in den
Besctiickungsraum im oberen Teil des Vorwärmers
durch die Eintragsrohre 15 ein, die zusammen mit dem Material einen Druckverschluß des Beschickungsteiles
bilden. Das in diesem Raum angehäufte Material verdeckt dadurch alle Saugkauäle 4, 5 und wird im
Beschickungsraum durch die schrägen Dachflächen der Saugkanäle bei seinem Durchgang gleichmäßig verteilt
und im Raum unter den vertikalen Verstellplatten 14 jedes Saugkanales 4,5 entsprechend seinem Schüttwinkel
derart gesammelt, daß die Materialoberfläche 19 unter den Saugkanälen 4, 5 eine schräge annähernd
ίο ebene Fläche bildet, die von der unteren Längskante der
Saugkanäle 4, 5 ausgeht. Unter den äußeren Saugkanälen 5 an den Seitenwänden des Vorwärmschachtes 1
bildet die Oberfläche 19 der Materialsäule nur eine Schrägfläche, während unter den inneren Saugkanälen 4
die Oberfläche 19 der Materialsäule zwei gegeneinander gekehrte Schrägflächen von der Form eines
umgekehrten Daches sind.
Bei Betätigung der Austragsstangen 12 gelangt das Material durch sein Eigengewicht in den Schachtraum
unter den Saugkanälen 4,5, in denen sich das eigentliche Vorwärmgebiet befindet. Dabei wird der Materialstrom
aus dem Beschickungsiei) in de/i Vorwärmlei), d. h. in
den Raum zwischen den vertikalen Seitenwänden der Hohlkörper 2 durch die gewölbeartigen Decken 3 der
Einbauten ausgerichtet. Das vorgewärmte Material geht durch die öffnungen 7 in den Innenraum der
Hohlkörper 2, aus dem es durch die Austragsstangen 12 über die Kanten des Bodens 9 und der Stützträger 10 in
die Vertikalkanäle 8 gefördert wird, durch die es zur weiteren Verarbeitung hindurchführt.
Die aus der Brennvorrichtung kommenden Heißgase treten in den Vorwärmer durch die Einströmöffnung 16
und durch die Schachtkanäle 8 in die Innenräume der Hohlkörper 2 ein, aus denen sie durch die öffnungen 6 in
die Materialschicht eintreten. Diese im Gegenstrom zu dem Materialdurchlauf geführten Gase geben ihre
Wärme an die Materialkörper ab und werden durch die Materialoberfläche 19 in die Saugkanäle 4, 5 und aus
diesen durch die öffnungen 13 aus dem Vorwärmer abgesaugt.
Die beschriebene Anordnung ermöglicht einen wirkungsvollen Wärmeübergang aus den Gasen in das
Material mit relativ geringen Betriebskosten bei verkleinerten Wärmetauscherabmessungen und damit
auch geringeren Anlagekosten. Für Vorwärmer verschiedener Größe kann die Form und Größe der
wesentlichen Teile des Vorwärmers beibehalten werden, so daß sich auch die Konstruktion, Fertigung und
die Zahl der Ersatzteile insgesamt verringern.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (2)
1. Vorrichtung zum Vorwärmen von körnigem und granuliertem Material, bestehend aus einem
vertikalen Vorwärmschiicht, in dem mehrere Reihen
nach unten offener Hohlkörper versetzt übereinander angeordnet sind, wobei jeder Hohlkörper der
obersten Reihe Surnöffnungen zum Abführen der
Brüden und jeder Hohlkörper der unteren Reihe "> obere öffnungen zum Einleiten des Gases in die
Materialschicht aufweisen, dadurch gekennzeichnet,
daß die vertikalen Seitenwände der unteren, gewölbeanig ausgebildeten Hohlkörper (2)
auf Stützträgern (10) bzw. auf dem Schachtboden (9) abgestützt sind und untere, in einer Ebene liegende
Austragsöffnungen (7) für das behandelte Material aufweisen und daß im Bereich dieser öffnungen (7)
Austragsstangen (12) zum Abfordern des Materials aus den abgeschlossenen Räumen zwischen den
unteren Hohlkörpern(2)angeordnet sind.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet,
daß die Siützträger (10). auf denen sich je eine Seitenwand zweier benachbarter Hohlkörper
(2) abstützen, bis unter die Innenräume der Hohlkörper und der in der Höhe der Stützträger (10)
verlaufende Schachtboden (9). auf dem sich die äußeren Seitenwände der beiden außenliegenden
Hohlkörper (2) abstützen, bis unter die Innenräume dieser beiden Hohlkörper hineinragen und daß die
drehbaren, mit radialen Vorsprüngen (18) versehenen Austragsstangen (12) in den von den Seitenwänden
und den Stützträgern bzw. Bodenenden gebildeten Winkeln angeordnet sind.
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Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19702048404 DE2048404C3 (de) | 1970-10-01 | Vorrichtung zum Vorwärmen von körnigem und granuliertem Material |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19702048404 DE2048404C3 (de) | 1970-10-01 | Vorrichtung zum Vorwärmen von körnigem und granuliertem Material |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2048404A1 DE2048404A1 (de) | 1972-04-06 |
DE2048404B2 true DE2048404B2 (de) | 1976-05-20 |
DE2048404C3 DE2048404C3 (de) | 1976-12-30 |
Family
ID=
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE2048404A1 (de) | 1972-04-06 |
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Legal Events
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C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
E77 | Valid patent as to the heymanns-index 1977 | ||
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