DE2056938A1 - Rohrförmiger Drehkuhler - Google Patents

Description

DR-MOLLER-BORe D I PL-PHYS. DR. M AN ITZ D I PL-CH EM. DR. DEUFEL DIPL-ING. FINSTERWALD Dl PL-IN G. GRAMKO W

PATENTANWÄLTE

ΐι/tli - A 212J

München, den 19.11.1970

ALLIS-CHiIiEEES MANUMOTUEING COMPANY Milwauke e, Wi sconain U.S.A.

RohrfÖrmiger Drehkühler

Die Erfindung "betrifft aus Drehofen und Kühler "bestehende Anlagen und im besonderen einen Drehkühleraufbau Hit einer Vielzahl von Rohren, die in einer ringartigen Gruppe angeordnet sind, wobei jedes Hohr parallel zum üfen verläuft und geeignet ist, zum Zwecke der Kühlung in den Hohren heiles Material vom Drehofen zu Übernehmen.

Anlagen bestehend aus Drehofen und rohrförmigen Kühler mit einer ringartigen Gruppe roiirförmiger Kühler, die um das üntla&ungsende des Ofens so angeordnet ist, daß sie sich mit dem Ofen dreht, sind in den US-Patentschriften 2 173 1^f- und 2 '/40-620 besenrieben. Eine Anordnung, in der eine rotierende Gruppe Material verteilender Rohre in einero

/Γΐηκ
Kreis'angeordnet ist, die axial vom Ent la dung sende eines Ofens wo₆ vorspringen und die von Ubertrittsoffnungen in eine;;. Lncabschnitt eines Ofens mit verringert;eu Durcumesser

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gespeist werden, ist in der US-Patentschrift 3 35^ 977 "beschrieben worden.

Die Anordnungen gemäß dem "bisherigen Stand der Technik können nicht "bei öfen mit großem Durchmesser angewandt werden, öfen mit größeren Durchmessern müssen auch länger gemacht werden, um die den Verfahrensanforderungen entsprechenden Längen-zu-Durchmesser-Verhältnisse "beizubehalten. Die Kapazität- und Kühlluftanforderungen wachsen ungefähr mit der dritten Potenz einer Vergrößerung des Ofenäurchmessers. Jedoch wächst die für die Befestigung von Kühlrohren zur Verfügung stehende Oberfläche nur ungefähr im Vernältnis 1 : 1 mit vergrößertem Durchmesser. Daher erfordern größere Cfendurchmesser mehr Kühlrohre, die enger zusammengebracht werden müssen. Es gibt eine Grenze hinsichtlich der Kühlrolirdichte, bevor die "Üb er tritt soff nungen in der Ofenwand so dicht aufeinanderrücken, daß der Oi'enaufbau beeinträchtigt wird. Es gibt daher eine Grenze für die Größe des Durchmessers für solche Anlagen. Die Lösung dieser Probleme ist Ziel der Erfindung.

Eine erfindungsgemäße Anlage mit Drehofen und rohrförmigen Kühler erreicht nicht nur das vorstehende Hauptziel gegenüber dem bisherigen Stand der Technik, sondern besitzt auch weitere vorteilhafte Merkmale. Ein weiteres solches vorteilhaftes Merkmal besteht darin, daß eine Gruppe von Kühlrohren vorgesehen ist, die um eine Mittelachse bei einer Geschwindigkeit gedreht werden kann, die unabhängig ist von der des Ofens.

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Ein weiteres vorteilhaftes Merkmal der Erfindung ist, einen Aufbau zwischen einem Cfen und Kühlrohren vorzusehen, der groß genug gemacht werden kann, eine genügende Anzahl von Bohren zu tragen, um die Luftgeschwindigkeit durch jedes Rohr zu verkleinern, damit das heiße Material die Möglichkeit erhält, in alle Eohre zu fließen, ohne durch die entgegengesetzt strömende Kühlluft behindert zu sein.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung greift ein Drehofen in einen Kühleraufbau mit einer Material aufnehmenden und verteilenden Trommel von größerem Durchmesser als der Ofen ein. Die Trommel hat eine erste Stirnwand, die ringförmig ist und das Entladungsende des Ofens umgibt. Die Trommel hat eine zweite Stirnwand mit einer Vielzahl von Übertrittsöffnungen zur Materialentladung, die an ihrem äußeren Umfang angeordnet sind. Ein Materialkühlrohr steht in Verbindung zu jeder Übertrittsöffnung, wobei alle Eohre parallel zum äußeren Mantel der Trommel verlaufen. Jedes Rohr hat eine Materialaustrittsöffnung an ihrem einen von der Trommel entfernten Ende. Unterstützungseinrichtungen J

greifen in den Aufbau ein, um die Trommel und Eohre um eine Mittelachse zur Drehung zu bringen, die von der Trommel hin zu den Rohraustrittsöffnungen nach unten geneigt ist. Vorrichtungen greifen in den Kühleräufbau ein zur Drehung der Trommel und der Gruppe von Rohren um die Mittelachse bei einer Geschwindigkeit, die unabhängig ist von der Drehung des Ofens. Die Trontiel mit großem Durchmesser zxfischen dem Ofen und den Rohren verteilt das Material, darunter ]?einbestandteile, vom Ofen in jedes der Rohre.

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Die Erfindung wird im folgenden beispielsweise anhand der Zeichnung beschrieben; in dieser zeigt:

Pig. 1 eine teilgeschnittene, schematische Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Drehofen-Kühlers und

Fig. 2 eine perspektivische Ansicht des in Fig. 1 dar-™ gestellten Gegenstandes.

In der Zeichnung sind ein Teil des Drehofenmantels 1 und sein Entladungsende 2 mit einem auf seinem Umfang angebrachten Eing 4 und einem Rollagerstutzaufbau 5 dargestellt, der mit dem Eing 4 in Eingriff steht, um den Ofenmantel 1 drehbar um die zum Entladungsende 2 hin leicht nach unten geneigte Hittelachse x-x/trägejj. Di._e Antriebseinrichtung zur Drehung des Ofenmantels 1 um die Mittelachse x-x enthält einen Motor 6, der ein Eitzel 7 antreibt, das in das auf dem Ofenmantel montierte Umfangszahnrad 8 eingreift. Der Drehofenmantel 1 kann mit einem feuerfesten Futter 9 £ versehen sein, und das Entladungsende 2 kann zum Halten eines solchen Futters 9 aufgebaut sein, wie es in der US-Patentschrift 3 016 236 beschrieben ist, wobei eine ringförmige Kühlmanschette 10 vorgesehen ist.

Dem Entladungsende 2 des Ofenmantels 1 ist ein Kühler 12 zugeordnet, der so angeordnet ist, daß er heißes, aus dem Entladungsende 2 des Ofens 1 austretendes Material aufnimmt und dieses Material mit Luft kühlt, die dadurch für die Verwendung als Verbrennungsluft im Ofen vorgeheizt

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wird. Der Kühler 12 weist eine Material aufnehmende und verteilende Trommel 13 mit einem zylindrischen Mantel 14, einer ersten Stirnwand 15 und einer zweiten Stirnwand 16 auf. Die erste Stirnwand 15 ist eine ringförmige Stirnwand mit einer zentralen, Material aufnehmenden öffnung 17» die das Entladungsende 2 des Drehofens 1 umgibt. Die zweite Stirnwand 16 weist an ihrem äußeren Umfang mehrere Material- ^ Übertrittsöffnungen 20 auf. Die durch den Mantel 14 und ™ die Stirnwände 15, 16 gebildete Trommel 13 hat einen Durchmesser, der größer ist als der Abstand zwischen den Stirnwänden 15, 16 entlang der Achse x-x.

Eine Gruppe von Kühlrohren 22 für das Material springt von der Trommel 13 in die zum Drehofen 1 entgegengesetzte Richtung vor. Jedes der Kühlrohre 22 ist so angeschlossen, daß es eine der Materialübertrittsöffnungen 20 umschließt, wobei ein Rohr 22 für Jede derartige öffnung 20 vorgesehen ist. Jedes Rohr 22 hat eine Materialaustrittsöffnung 23 an seinem von der Trommel 13 abgewandten Ende. Ein Ring 24 mit Löchern 25 zur Aufnahme der Rohre 22 ist nahe den Enden (| der Austrittsöffnungen 23 der Rohre 22 vorgesehen, um die Rohre an einer einen axialen Abstand von der Stirnwand 16 der Trommel 13 aufweisenden Stelle zu halten. Zur Stützung der Trommel 13 und des Rings 24 umgibt ein erster Tragring den Mantel 14 der Trommel 13 und ein zweiter Tragring 27 den Ring 24. Rollagerstützaufbauten 30, 31 stehen mit den Tragringen 26, 27 in Eingriff, um auf diese Weise den gesamten Kühlaufbau 12 um die Achse x-x drehen zu können. Es ist eine Antriebsvorrichtung für den Kühler vorgesehen, welche einen Motor 32 aufweist, der ein Ritzel 33 antreibt, das

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in ein Umfangszahnrad 34 eingreift, das an der äußeren Peripherie des Mantels 14 der Trommel 13 angebracht sein kann.

Ein Brenner J6 für den Drehofen 1 ist durch eine zentrale öffnung 37 in der Stirnwand 16 der Trommel 13 geführt. Der Brenner 36 erstreckt sich durch die Trommel 13 hindurch und steht ein kurzes Stück in das Entladungsende 2 des Drehofens 1 vor. Um das Entladungsende 2 des Drehofens 1 ™ ist eine ringförmige Dichtung 38 vorgesehen. Diese Dichtung 38 kann von "bekanntem Typ sein, wie zum Beispiel nach den US-Patentschriften 2 266 396 und 2 332 724. Die Dichtung 38 besteht aus einem Dichtungsring 39, der an der äußeren Peripherie der Kühlmanschette 10 befestigt sein kann, und der Ring 39 steht in eine ringförmige Fassung oder Haube 40 vor, die an der Stirnwand 15 der Trommel 13 befestigt ist.

Während des Betriebs der beschriebenen Vorrichtung bewegt sich das Material in Richtung des geringen Gefälles des durch den Motor 6 um die Achse x-x gedrehten Ofens 1, er-φ gießt sich durch das Entladungsende des Ofens 1 und fällt in die Trommel 13· Die Trommel 13 und die vorspringenden Kühlrohre 22 sind ebenfalls entlang der Hittelachse x-x zu den Austrittsoffnungen 23 an den Enden der Rohre 22 abwärts geneigt. Die Trommel 13 und die Gruppe von Rohren werden durch den Kühlerantriebsmotor 32 um die x-x-Achse gedreht, und das Material in der Trommel 13 strömt gleichmäßig in die Rohre 22. Während sich das Material durch die Rohre 22 zu den Austrittsoffnungen 23 bewegt, wird Luft in die Austrittsoffnungen 23 durch einen Zug gesaugt, der durch einen Kamin und Abzugsventilatoren am anderen, nicht

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gezeigten Material-Aufgabeende des Ofens erzeugt wird. Luft, die in die Austrittsöffnungen 23 eintritt und sich durch die Rohre 22 zur Trommel 13 bewegt, kühlt das sich dort hindurch bewegende Material, während diese Luft vom Material Wärme wiedergewinnt und sie als vorgeheizte Verbrennungsluft wieder dem Ofen zuführt. Die Arbeitsweise des Kühlers 12 kann beschleunigt oder gebremst werden durch Einstellung der Geschwindigkeit des Motors 32 ohne Änderung der Umdrehungsgeschwindigkeit des Drehofens. Auf diese Weise können sowohl der Ofen 1 wie auch der Kühler bei ihrer optimalen Geschwindigkeit betrieben und eine maximale Wirksamkeit beider Einheiten erzielt werden. Weiterhin können die Rohre 22 verlängert, verkürzt oder ersetzt werden durch eine größere oder kleinere Anzahl solcher Rohre mit dem gleichen oder anderem Durchmesser. Alle solchen Änderungen des Kühlers können erzielt werden durch bloßes Auswechseln der Wand 16, des Rings 24 und der Rohre 22, und keine dieser Änderungen erfordert einen Umbau des Ofens, des Mantels 14 oder der Wand 15 cLer Trommel 13-

Die Erfindung betrifft also eine aus Drehofen und Kühler bestehende Anlage, die eine im allgemeinen waagerechten Drehofen, einenAntrieb zur Drehung des Ofens um seine Mittelachse und einen rotierenden Kühler aufweist. Der Kühlaufbau enthält eine Material aufnehmende und verteilende Trommel mit einem zylindrischen Mantel und ersten und zweiten Stirnwänden. Die erste Stirnwand ist eine ringförmige Wand mit einer zentralen Öffnung zur Materialaufnahme. In der zweiten Stirnwand sind mehrere Materialübertrittsöffnungen freigelassen, die voneinander in bogenförmigem Abstand

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gehalten und in enger Nachbarschaft zum zylindrischen Hantel angeordnet sind. Eine Gruppe von Materialkühlrohren, wobei eines der Rohre an jede der Materialübertrittsöffnungen in der zweiten Stirnwand der Trommel angeschlossen ist, sind so angeordnet, daß sie parallel zueinander und zum zylindrischen Mantel der Trommel sind. Die Rohre haben jedes eine Materialaustrittsöffnung an einem Ende von ihnen, das von der besagten Trommel entfernt ist. Unterstützungsvorrichtungen greifen in den Aufbau ein, un die Trommel und Rohre um eine Mittelachse zur Drehung zu bringen, die durch die Trommel und die Gruppe von Rohren verläuft, und der Aufbau wird unterstützt dadurch, daß die Mittelachse von der Trommel hin zu den Rohrentladungsöffnungen nach unten geneigt ist. Antriebsvorrichtungen greifen in den kühleraufbau ein, zur Drehung der Trommel und der Gruppe von Rohren um die Mittelachse bei einer Geschwindigkeit, die unabhängig von der Drehung des Ofens ist, und das Material wird von der Trommel her in die Kühlrohre verteilt.

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-Pa t ent ansprüclie-109821/ U77

Claims (4)

1. Ansprüche

   M.) Kühler, dadurch gekennzeichnet, daß eine Material aufnehmende und verteilende Trommel (13) mit einem äußeren Mantel (14-) und ersten und zweiten Stirnwänden (15» 16) quer zu einer Mittelachse vorgesehen ist, die durch den Hantel verläuft, daß die erste Stirnwand (15) eine ringförmige Stirnwand mit einer Öffnung; (17) zum Empfang heißen Materials von einen Ofen oder ähnlichem ist, daß eine Vielzahl von Materialübertrittsöffnungen (20) vorgesehen ist, von denen jede in mindestens einer der Wände radial außerhalb der zentralen öffnung in der ersten Wand angeordnet ist, daß eine Gruppe von Materialkühlrohren (22) vorgesehen ist, von denen eines in Verbindung zu jeder der Übertrittsöffnungen steht und jeder der Übertrittsoffnungen ausgeht, wobei jedes Rohr eine von der Trommel entfernte Austrittsöffnung (23) aufweist, daß eine Stützanordnung (30) in den Aufbau eingreift, um die Trommel und die Rohre um die durch die Trommel und die Gruppe von Rohren verlaufende Mittelachse zur Drehung zu bringen, wobei die Achse von der Tromi el zu den Rohraustrittsöffnungen hin nach unten geneigt verläuft, und daß ein Antrieb (33) zur Drehung der Trommel (13) und der Gruppe von Rohren (22) um die Mittelachse mit dem Aufbau in Eingriff steht, um Material von der Trommel in die Rohre zu verteilen, damit dieses gekühlt wird, während es durch die Rohre zu den Rohraustrittsöffnungen fließt.

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   - ίο -
2. 2. Lühler nacli Anspruch 1, dadurch g e k e η η a e i c L η R t, daß sich die Vielzahl von liaterialüberüi-itts-Öiinun^en in der zuzeiten Stirnwand "befindet, wobei ^edee Rohr eine Austrittsöffnung an eineu von der Trommel entfernten Ende besitzt.
3. 3. kühler nach Anspruch 1 oder 2, dadurch g e 1; e η η ζ eichnet, dc.ß die Trommel (13) einen Durchmesser hat, der größer ist als der axiale Abstand zwischen der ersten und der zweiten Stirnwand (15? 16) '-^d daß jedes der Rohre (22) eine Länge hat, die größer als ihr Durchmesser ist.
4. 4. LüJaler nach Anspruch 1, 2 oder 3? dadurch gehen η zeichnet, daß die Rolire parallel zueinander und parallel aur Mittelachse der Trommel angeordnet sind.

   ^. i.ühler nach Anspruch 1, 2, 3 oder 4, c^-durch g e k e η η zeichnet, daß ein Kreisring 24 mit in bogenib'ruigeiii Abstand voneinander befindlichen Löchern 25 vorgesehen ist, durch die das Austrittsöi.':ivan; -sende der Rohre vorspringt, und daß der L'reisririg 2Λ Eich in einem axialen Abstand von der zweiten Stirnwand der Tronimel befindet, uia die Rohre an einer von der Trommel axial entfernten Stelle zu stützen.

   6, Lühler nach Anspruch 5> g e k e η η ζ e i c h η e t durch einen ersten, den zylindrischen hanbel der Trommel umfassenden Tragring (26), einen zweiten, den L.reisrin;_, (

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   umfassenden Tragring (27) und einen Rollagerstützaufbau (30, 31), der in jeden der Tragringe eingreift, um die Trommel und die Gruppe von Rohren zur Rotation uu die Hittelach.se zu "bringen.

   ?. Kühler nach einem der vorhergehenden Ansprüche, g ekennz eichnet durch eine die ringförmige haterialeinfüllöffnung umgebende Drehdichtung.

   o. Kühler nach, einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennz eic h net, daß die' zweite Stirnwand der Trommel eine zentrale öffnung (37) hat, durch die ein Brenner bis ins Entladungsende eines Ofens oder dergleichen vorspringt.

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