DE2113532C3 - Kühlluftführung für die kühlgasdurchströmte Behandlungsmittel-Verteilplatte eines Wirbelbett-Trockners - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Kühlluftführung für die kühlgasdurchströmte Behandlungsmittel-Verteilplatte eines Wirbelbett-Trockners zur Wärmebehandlung, z. B. Trocknung von Materialien mittels Heißluft, die eine Vielzahl von Gasdurchtrittsöffnungen zum Erzeugen eines Heißgaswirbelbettes aufweist und bei der in der Kühlluftführung nach der Verteilplatte eine Mischvorrichtung für die Kühlluft mit dem Behandlungsgas folgt.

Eine Kühlluftführung für die kühlgasdurchströmte Behandlungsmittel-Verteilplatte eines; Wirbelbett-Trockners der vorgenannten Art ist aus der GB-PS 10 45 700 bekannt Hier sind in die Verteilplatte Durchführungen zur Zuleitung des Heißgases in das zu trocknende und auf der Verteilplatte aufgeschichtete Material angeordnet Oberhalb der in der Verteilplatte mündenden Durchführungen sind sich im Inneren düsenförmig erweiternde keramische Kappen angeordnet, die in der Verteilplatte eingebettet sind und die die Heißluft in das zu trocknende Material führen. Innerhalb der Verteilplatte befinden sich Zuleitungen für Kühlluft. Die Zuleitungen münden in je einem die Durchführungen umgebenden Ringraum. Der Ringraum jeder Durchführung hat eine das Mündungsende der Durchführung umgebende Ringöffnung, so daß die aus dem Ringraum austretende Kühlluft das aus der Durchführung austretende Heißgas tnantelförmig umgibt. Dieser Kühlluftmantel soll eine direkte Beaufschlagung der inneren Oberfläche der keramischen Kappe verhindern. Eine Mischung zwischen Kühlluft und Heißgas beginnt innerhalb der keramischen Kappe und setzt sich dann innerhalb des zu trocknenden Materials fort.

Bei dieser Kühlluftführung ist es sehr leicht möglich, daß der Kühlluftmantel um das Heißgas sich ungleichmäßig ausbildet, so daß sich bei der Berührung von Kühlluft und Heißgas Turbulenzen bilden. Durch diese

s besteht leicht die Möglichkeit, daß die innere Oberfläche der keramischen Kappe direkt von dem Heißgasstrom beaufschlagt wird, örtliche Oberhitzungen der Kappe sind die Folge. Entweder wird die Kappe dadurch vorzeitig zerstört, oder sie muß aus besonderem hitzebeständigem Material hergestellt werden. Auch die Mischung von Heißgas und Kühlluft ist unzulänglich. Eine vollständige Mischung im Bereich der Kappe soll einerseits zur Aufrechterhaltung der Kühlwirkung an der Kappenoberfläche vermieden

is werden, andererseits soll das Heißgas vollständig vermischt mit der Kühlluft in das oberhalb der Kappe aufgeschüttete zu trocknende Material eintreten, um dort Oberhitzungen zu vermeiden, die nachteilige Wirkungen auf das zu trocknende Material haben.

Mit der vorbekannten Vorrichtung ist also eine exakte Temperaturkontrolle in dem zu trocknenden Material nicht erzielbar. Bei teilweise oder ganz überhitzten Kappen werden auch in der gesamten Verteilplatte örtliche Überhitzungen unvermeidlich sein, so daß einerseits die Verteilplatte zerstört wird, andererseits ein ungleichmäßiges Trocknen des auf die VerteilplaUe aufgeschütteten Materials erfolgt

Die Aufgabe der Erfindung ist es, die eingangs genannte Kühlluftführung so zu verbessern, daß eine optimale Temperaturkontrolle bei wirtschaftlichem Wärmeeinsatz erzielbar ist

Erfindungsgemäß erfolgt die Lösung dieser Aufgabe dadurch, daß die Kühlluft nach Durchströmung der Verteilplatte und einer Leitung sich in einem Rohrstück, das unterhalb der Verteilplatte und teilweise um eine waagerecht und seitlich in den Trocknungsbehälter ragende Verbrennungskammer angeordnet ist, mit dem

Heißgas aus der Verbrennungskammer durchmischt Durch die Erfindung wird vorteSifcaft erreicht, daß

zunächst die Verteilplatte vollständig von Kühlluft durchströmt wird, so daß hier die erwünschte Kühlung der Verteilplatte in dem gewünschten Maß erzielt wird. Diese an der Verteilplatte erwärmte Kühlluft wird dann dem Heißgas zugemischt, so daß eine vollständige Vermischung von Kühlluft und Heißgas erfolgt, ehe diese Mischung durch die Verteilplatte und in das auf der Verteilplatte aufgeschüttete zu trocknende Material gelangt Hierdurch ist eine exakte Temperaturkontrolle möglich. Der wirtschaftliche Wärmeeinsatz wird dadurch sichergestellt, daß die an der Verteilplatte erwärmte Kühlluft nicht verloren geht, sondern dem

Heißgas beigemischt ebenfalls zur Trocknung des Materials verwendet wird. Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung wird

darin gesehen, daß die Verteilplatte aus je einer oberen und unteren, parallel zu- und im Abstand voneinander angeordneten, ebenen Platte besteht, durch die rohrförmige, über der Verteilplatte radiale öffnungen und je einen Deckel aufweisende Durchführungen ragen.

Durch diese Ausführungsform ist einerseits sichergestellt, daß die Kühlluftführung innerhalb der Verteilplatte vollständig unabhängig von dem durch die Durchführungen und damit durch die Verteilplatte geleiteten Heißgas geführt wird. Dadurch wird eine gleichmäßige Temperatur der Verteilplatte abhängig von der Temperatur der Kühlluft sichergestellt Die Anordnung der Durchführungen und der Mündungen stellt sicher, daß das auf der Verteilplatte aufgeschüttete Material

gleichmäßig von der Mischung aus Heißgas und Kühlluft beaufschlagt wird.

Noch eine weitere Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, daß die Verteilplatte eine ihren Umfang begrenzende ringförmige Wand mit einander gegenüberliegenden, der Zufuhr bzw. Abfuhr der Kühlluft dienende Öffnungen aufweist Hierdurch wird ein Zwangstrom durch die Verteilplatte sichergestellt, der ein gleichmäßiges Beaufschlagen aller Teile der Verteilplatte mit der Kühlluft sicherstellt Gleichzeitig ergibt sich dadurch, daß die Kühlluft mit gleichmäßiger Temperatur der Verbrennungskammer zugeführt wird, so daß hier eine optimale Temperaturregelung des Heißgases durch Zumischung der Kühlluft sichergestellt wird.

Im nachfolgenden ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben, das in der Zeichnung dargestellt ist Darin zeigt

F i g. 1 einen Lotrechtschritt durch einen Trocknungsbehälter,

Fig.2 eine perspektivische Darstellung des Trokkungsbehälters der F i g. 1, und

Fig.3 einen Lotrechtschnitt durch eine Durchführung in vergrößertem Maßstab.

Der dargestellte Trocknungsbehälter hat in seinem oberen Teil eine Trocknungskammer 10, deren Bodenfläche durch eine Verteilplatte 11 gebildet ist Von einem unteren Kammerraum 12 des Trocknungsbehälters wird Heißgas durch die Verteilplatte in das auf ihr zu trocknende aufgeschichtete Material geleitet Der untere Kammerraum 12, der nach oben durch die Verteilplatte U abgeschlossen ist, ist mit einer Verbrennungskammer 13 verbunden. Das zu trocknende Material wird der Kammer 10 über eine seitliche öffnung 14 zugeführt und über einen seitlichen Auslaß 15 nach der Behandlung wieder ausgetragen.

Gemäß Fig.2 und 3 besteht die Verteilplatte 11 aus einer ebenen oberen Platte 16, die vorzugsweise aus elastischem bzw. schmiedbarem Stahl besteht Sie hat ferner eine ebene untere Platte 17, die aus hitzebeständigem Stahl hergestellt ist Die beiden Platten 16 und 17 sind durch Durchführungen 18 voneinander im Abstand gehalten. Die Durchführungen 18 besitzen gemäß Fig.3 schulterartige Ansätze 19 und 20, gegen die die Platten anliegen, wodurch der Abstand zwischen den beiden Platten exakt festgelegt ist Die hierfür erforderlichen öffnungen in den Platten 16 und 17 sind den Durchführungen 18 genau angepaßt Die oberen Abschnitte der Durchführungen 18 ragen über die obere Platte 16 hinaus. Sie besitzen gemäß Fig.3 radiale öffnungen 18a. Die oberen Enden der Durchführungen 18 sind durch Deckel 21 verschlossen. Diese sorgen für eine Umlenkung des durch die Durchführungen 18 hindurchtretenden Gasstromes zu den radialen öffnungen 18a hin. Aus den Öffnungen 18a gelangt der Gasstrom im wesentlichen in radialer Richtung gemäß den Pfeilen der Fig.3 in das auf der Verteilplatte aufgeschüttete Material.
Zwischen den Platten 16 und 17 ist auf dem Umfang der Verteilplatte eine die beiden Platten verbindende ringförmige Wand 22 angeordnet In dieser ringförmigen Wand 22 befinden sich gegenüberliegende Öffnungen 23 und 24, wie dies insbesondere aus Fig.2 ersichtlich ist Durch diese öffnungen wird Kühlluft zwischen den beiden Platten 16 und 17 hindurchgeführt Während des Hindurchströmens der Kühlluft durch die aus den Platten 16 und 17 sowie der ringförmigen Wand 22 gebildeten Kammer strömt diese um die Durchführungen 18 herum und sorgt damit für eine entsprechende Kühlung der von der Kühlluft bestrichenen FJächen.

Gemäß F i g. 1 und 2 ist ein Ventilator 25 vorgesehen, der atmosphärische Frischluft dem Trocknungsbehälter zuführt. Ein Teil dieser Frischluft gelangt in die Verbrennungskammer 13 und in den inneren Behälterabschnitt 26 der unteren Kammer 12. Aus dieser gelangt der Gasstrom aufgeteilt durch die einzelnen Durchführungen 18 in die Trocknungskammer 10. Derjenige Teilstrom der Luft aus dem Ventilator 25, der durch die Verbrennungskammer 13 hindurchgeht, strömt durch ein mit offenen Enden versehenes Rohrslück 27 und von hier aus in den inneren Raum 26 der unteren Kammer 12. Um den Raum 26 der unteren Kammer 12 ;st ein Ringraum 28 angeordnet, der ebenfalls von dem Ventilator 25 atmosphärische Frischluft erhält Aus dem Kanal 28 strömt die atmosphärische Frischluft durch die öffnung 23 in der ringförmigen Wand 22 in den Raum zwischen den Platten 16 und 17 der Verteilplatte. Dieser Raum zwischen den Platten 16 und 17 steht über die öffnung 24 in der ringförmigen Wand 22 über eine Leitung 29 mit dem Inneren der Verbrennungskammer 13 in Verbindung. Gemäß Fig.2 ist die Verbindung mittels eines im wesentlichen U-förmigen Wandteiles 30 hergestellt Die von dem Ventilator 25 zugeführte Frischluft strömt somit über den Raum 28 der unteren Kammer 12 zwischen die Platten 16 und 17 der Verteilplatte 11, wo die Durchführungen und die Platten 16 und 17 der Verteilplatte gekühlt werden. Die bei dieser Kühlung erwärmte Kühlluft gelangt durch die

<o öffnung 24 und den Durchlaß 29 in die Verbrennungskammer 13, wo diese erwärmte Kühlluft aufgeheizt wird. Aus der Verbrennungskammer 13 gelangt die Kühlluft zusammen mit dem Heißgas in den Raum 26 der unteren Kammer 12, wo die beider Ströme innig

*5 miteinander gemischt werden. Von hier aus gelangt

dann dieses Mischgas durch die Durchführungen 18 in

die obere Kammer 10, aus der es durch einen Auslaß 31 im oberen Teil des Trocknungsbehälters abströmt

Aus der vorstehenden Beschreibung ergibt sich, daß

so die verschiedenen Teile der Verteilplatte 11 während des Betriebes mit Kühlluft in allen Bereichen beauf schlagt werden, die zwischen den Platten 16 und 17 hindui chströmt, so daß die Verteilplatte an keiner Stelle eine übermäßige Erwärmung erfährt. Die in der Verteilplatte 11 aufgewärmte Kühlluft wird dann in der Verbrennungskammer weiter aufgeheizt, so daß die durch die Kühlung gewonnene Energie weiterverwendet wird.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentansprüche:

   I. Kühlluftführung für die kühlgasdurchströmte Behandlungsmittel-Verteilplatte eines Wirbelbett-Trockners zur Wärmebehandlung, z. B. Trocknung von Materialien mittels Heißluft, die eine Vielzahl von Gasdurchtrittsöffnungen zum Erzeugen eines Heißgaswirbelbettes aufweist und bei der in der Kühlluftführung nach der Verteilplatte eine Mischvorrichtung für die Kühlluft mit dem Behandlungsgas folgt, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlluft nach Durchströmung der Verteilplatte (11) und einer Leitung (29) sich in einem Rohrstück (27), das unterhalb der Verteilplatte (11) und teilweise um eine waagerecht und seitlich in den Trocknungsbehälter ragende Verbrennungskammer (13) angeordnet ist, mit dem Heißgas aus der Verbrennungskammer (13) durchmischt

   Z Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, ώ*3 die Verteilplatte (11) aus je einer oberen und unteren, parallel zu- und im Abstand voneinander angeordneten, ebenen Platte (16, 17) besteht, durch die rohrförmige, über der Verteilplatte radiale öffnungen (tSa) und je einen Deckel (21) aufweisende Durchführungen (18) ragen.

   3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verteilplattc (11) eine ihren Umfang begrenzende ringförmige Wand (22) mit einander gegenüberliegenden, der Zufuhr bzw. Abfuhr der Kühlluft dienenden Öffnungen (23, 24) aufweist