DE2116444A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Kühlen von heißem stückigem Gut - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zum Kühlen von heißem stückigem Gut

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DE2116444A1 DE19712116444 DE2116444A DE2116444A1 DE 2116444 A1 DE2116444 A1 DE 2116444A1 DE 19712116444 DE19712116444 DE 19712116444 DE 2116444 A DE2116444 A DE 2116444A DE 2116444 A1 DE2116444 A1 DE 2116444A1
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Description

PATENTANWALf
DlPL-IMG. ? 1
HELMUT GÖRTZ * '
6 Frankfurt am Main 70
Schneekenhofsfr. 27-Tel. 61 7079
27. März 1971 Gzy/goe
FULLER COMPANY Verfahren und Vorrichtung zum Kühlen von heißem stückigem
Gut.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Kühlen von heißem stückigem Gut, insbesondere von Zementklinkern, das sich auf einem Rost befindet und durch welches ein Kühlgas, insbesondere Luft, geblasen wird« Die Erfindung betrifft ferner •ine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens.
Durch das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße Vorrichtung können erhebliche Anlagekosten bei Vorrichtungen zum Kühlen von Zementklinkern erspart werden. Die Erfindung betrifft insbesondere das Kühlen der erhitzten Abluft und ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Umlaufen der Kühlluft.
Bei der Herstellung von Zement gelangen die heißen Klinker au· dem Ofen in ein· Kühlvorrichtung, wie sie beispielsweise In der US-Patentechrift Nr* 2,846,778 beschrieben ist. Di« Klinker werden dort von «inem beweglichen Rost getragen, welcher di· Klinker durch die Kühlvorrichtung fördert.
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Während dieser Förderung wird Kühlluft durch die heißen Klinker geblasen. Hierbei erhitzt sich die Luft und reißt Feststoffe mit sich. Bin Teil dieser erhitzten Luft wird in den Zementofen zurückgeführt und dort bei der Herstellung von Zement verwendet* Den Rest der heißen Abluft führt man ab· Hierbei leitete man bisher die heiße Ablauft durch eine Filteranlage, um den mitgerissenen Staub zu entfernen· Dann ließ man die gefilterte Heißluft in die Atmosphäre ausströmen·
Wahrend dee Kühlens der Klinker findet häufig ein !sogenanntes "Überfluten" statt» Das geschieht;. wenn die Klinker bei dem Sinlaß is d&i Kühler sieh sixüiäut&ix. wenn dann die Anhäufung auaelnanderbricht und plötzlich ein® große Menge von heißen Klinkern in den Kühler gelangt« Diese große Menge der heißen Klinker führt zu einer erhebliehen erhöhung der Luft, die au· dem Kühler abströmt»
Üblicherweise verwendet man Beutelfiltert um den Staub &um der erhitzten Abluft asu entfernen. Beim "überfluten11 wird die Luft plötzlich so hoch erhitzt, daß das Gehäuse mit den Beutelfiltern ausbrennen kann, obwohl die Beutelfilter bei normalen Betriebsbedingungen durchaus genügen· Bin «olchss Ausbrennen der Beutelfilter kann die ganz· Staubeamme!anlage zerstören und aisi Unterbrechen des Verfahrens zur Herstellung
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von Zement notwendig machen. Man hat daher auch schon zur Vermeidung dieser Mißstände überdimensionierte Anlagen mit Beutelfiltern vorgesehen* Ebenso hatte man auch schon Schieber oder Klappen vorgesehen, um kühlere Luft einzuleiten, oder aber eine Vorrichtung zum Einsprühen von Kühlwasser in die heiße Abluft, um deren Temperatur beim "Überfluten" herabzusetzen. Diese überdimensionierten Beutelfilter, Sprühvorrichtungen und dergleichen erhöhen die Anlagekosten erheblich· Die Sprühvorrichtung oder die Klappen und Schieber zur Einführung von kühlerer Luft reagieren häufig zu langsam oder nicht genügend beim plötzlichen Ansteigen der Temperatur während des "Überflutens".
Zur Herabsetzung der AnIagekosten in Vorrichtungen zum Kühlen von Klinkern wäre es daher wünschenswert, hochwirkeame Staubsammler, wie Beutelfilter oder elektrostatische Vorrichtungen, überhaupt zu vermeiden. An den meisten Or4ten ■ind aber entsprechende Filteranlagen behördlich vorgeschrieben, bevor die Abluft in die Atmosphäre gelassen wird. Am wirksamsten hierbei ist eine Anlage mit Beutelfiltern· Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren können Beutelfilter oder ander· hochwirkeame Staubsammler ganz weggelassen werden, und zwar dadurch, daß man die Luft durch die Kühlvorrichtung umlauf·» läßt und sie nicht in die Atmosphäre ausströmen läßt· ν·ηη ein Ablassen der Abluft in die Atmosphäre ge-
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wünscht ist, so kann der Umfang der Anlage mit den Beutelfiltern gegenüber dem bisherigen verringert werden·
Hauptsächliches Ziel der Erfindung ist eine Vorrichtung zur Kühlen von Zementklinkern, bei welcher die Anlagekosten •rheblich herabgesetzt sind· Ein weiteres Ziel der Erfindung ist eine Vorrichtung zum Kühlen von Klinkern, bei welcher Beutelfilter oder andere hochwirksarae Staubsammler nicht notwendig sind. Ein weiteres Ziel der Erfindung ist eine Vorrichtung zum Kühlen von Klinkern, bei welcher auch im Falle einer "Überflutung" die Beutelfilter nicht vernichtet werden·
Die Erfindung betrifft ferner einen neuen Luftkühler, der in Verbindung mit einer Vorrichtung zum Kühlen von Klinkern verwendet werden kann·
Noch ein weiteres Ziel der Erfindung ist ein Verfahren zum Kühlen von Zementklinkern, das sehr viel wirksamer betrieben werden kann und bei welchem Schwierigkeiten auch im Falle des "Überflutens" vermieden werden.
Diese und andere Ziele der Erfindung werden erreicht durch Verwendung einer Vorrichtung zum Kühlen von stückigem Gut, insbesondere von Zementklinkern. Die Vorrichtung enthält
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ein· Kammer aus einem Gehäuse; einen Einlaß an einem Ende des Gehäuses zur Einführung von Zementklinkern aus einem Zementofen in die Kammer; einen Auslaß an dem anderen Ende des Gehäuses zum Abführen der gekühlten Zementklinker aus der Kammer; einen Rost als Träger für die Klinker in der Kammer; Gebläse zum Einblasen von Kühlgas in die Kammer und durch die Zementklinker, um diese zu kühlen, wobei das Gas erhitzt wird und Feststoffe mit sioh reißt; einen Gaskühler; eine erste Leitung zum Fördern der erhitzten Abgase aus der Kammer zu dem Kühler; eine zweite Leitung zum Fördern der gekühlten Abgase aus dem Kühler zu dem Gebläse; •inen Staubsammler in der ersten oder zweiten Leitung zum Entfernen von Feststoffen aus den Abgasen· Das erfindungsgemäß· Verfahren wird so durchgeführt, daß man heißes zu kühlend·· Material auf einen Rost bringt, daß man Kühlluft durch da· Material hindurchbläst, daß man wenigstens einen Teil der mitgerissenen Feststoffe aus der Abluft entfernt» daß man die Luft kühlt, und daß man dann die gekühlte Luft ±m Kreislauf wieder durch neues zu kühlendes Material hindurchbläst .
Di· Zeichnungen erläutern beispielsweise einige Ausführuagsformen der Erfindung.
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Di· Pig· 1 zeigt schematisch eine erfindungegentäße Vorrichtung·
Die Fig. 2 zeigt perspektivisch eine erfindungsgemäße Kühlvorrichtung für die Abgase·
Die Pig· 3 zeigt schematisch eine andere Aueführung«form der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Kühlen von Klinkern.
Die Fig. 1 zeigt 'eine übliche Kühlvorrichtung 1 für Klinker. Diese Vorrichtung 1 kann so ausgebildet sein, wie sie in der US-Patentschrift Nr. 2,846,778 beschrieben ist. Der Kühler enthält ein Gehäuse 2, das eine Kammer umgibt, in welcher sich ein Rost 3 befindet. Das Gehäuse hat einen Einlaß 5 für die Zufuhr von Zementklinkern aus einem nichtabgebildeten Zeventofen in das Gehäuse 2 und auf den Rost 3· Der Rost kann durch nichtabgebildete Mittel beweglich sein, so daß die Zementklinker durch das Gehäuse 2 hindurch bis zu einem Auslaß 6 für die abgekühlten Klinker gefördert wird.
Mehrere Gebläse 10, 11 und 12 sind mit dem Boden des Gehäuses 2 verbunden· Aus ihnen gelangt kühle Luft in die heißen zu kühlenden Klinker· Trennwände k unterteilen den unteren Teil des Gehäuses 2 in mehrere Kanunern· Jedes der Gebläse 11 und 12 kann so geregelt werden, daß dl· durch
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jede Kammer geblasene Luftmenge konstant gehalten wird. Wenn in den Klinkern sich ein "Loch" befindet, so verhindern es die Trennwände 4, daß die gesamte Luft durch dieses Loch hindurchströmt, wobei der größte Teil der Zementklinker ungekühlt verbleiben würde· Durch Konstanthalten der Luftmenge in jeder Kammer wird ein gutes Kühlen der Zementklinker gewährleistet.
Der Druck des Gebläses 10 wird so geregelt, daß die durch dieses Gebläse eingeführte Luft einen kleinen und gleichmäßigen Überdruck beim Eingang in die Leitung 15 aufrechterhält· Die Menge der'durch den Ofen geleiteten Luft kann innerhalb eines weiten Bereiches schwanken. Die durch das Gebläse 10 geförderte Luftmenge sollte gleich sein derjenigen Luftmenge, die in den Ofen gelangt.
Beim Hindurchtreten durch die heißen Klinker wird die Luft hoch erhitzt. Sin Teil der erhitzten Abluft wird durch die Leitung 15 in den nichtabgebildeten Zementofen zurückgeführt. Der andere Teil der erhitzten Abluft mit dem mitgerissenen Staub und den Peststoffen wird aus dem Kühler durch die Leitung l8 abgezogen.
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Die heiße Abluft und die mitgerissenen Feststoffe gelangen aus der ersten Leitung 18 zu einem mechanischen Staubabscheider 25. Als solchen kann man eine übliche mechanische Filtervorrichtung, wie einen Zyklon verwenden· Man sollte aber keinen Beutelfilter verwenden, weil die heißen Abgase eine solche Temperatur haben können, daß die Beutelfilter ausbrennen· Aus dem Staubabscheider 25 gelangen die heißen Abgase durch die Leitung 19 zu einem Kühler 26·
Sine bevorzugte Form des Kühlere 26 ist in der Fig* 2 dargestellt· Zu ihm gehört ein oben offener Behälter 27· In dem Behälter befinden sich mehrere Rohre 28 für das Hindurchleiten der heißen. Abluft. Die Rohre 28 sind mit den Seltenwandungen 29 des Behälters 27 verbunden und stehen in Verbindung mit der Gasleitung I9. Die aus dem Staubabscheider 25 austretende Heißluft gelangt in die Rohre 28, durchströmt den Behälter 26 und gelangt in eine zweite Leitung 20. Der Behälter 27 ist mit einer Kühlflüssigkeit 30, wie Wasser, gefüllt, welche die Rohre 28 umgibt. Beim Hindurohleiten der Luft durch die Rohre 28 wird sie durch das Wasser 30 in dem Behälter 27 gekühlt. Da die Abluft eine hohe Temperatur hat, begiant das Wasser in dem Behälter 27 zu sieden· Bei Verwendung eines oben offenen Behälters, in welchem das Wasser sieden kann, kann die große Verdampfungswärme des Wassers bum Kühlen verwendet werden, was nicht möglich ist, wenn man die
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üblichen Wa β a er kühl er mit einem geschlossenen Umlauf des Wassers verwendet* Bin Vaeserzufluß 31, der durch einen Schwimmer betätigt wird« sorgt dafür, daß der Wasserspiegel in dem Behälter 27 gleichmäßig gehalten wird. Am Boden des Behälters 27 i*t eine Ablaßleitung 32 vorgesehen, durch welche Mineralstoffe und Fremdstoffe, die beim Sieden des wasser* ausfallen, aus dem Behälter 27 abgezogen werden können·
Die gekühlte Luft aus dem Kühler 26 gelangt durch die Leitung 20 su eine« Verteiler 35* Mehrere Gebläse 11 fördern.die gekühlt« Luft aus den Verteiler 35 durch die Leitungen 36 in den Kühler 1 für die Klinker, wo die Luft neu zugeführt· heiße Klinker abkühlt. Dadurch wird das Verfahren wiederholt. Um ein gutes Strömen der Luft im Kreislauf durch da« System su gewährleisten, ist in der Leitung 20 ein Gebläse 38 vorgesehen· ' . ' ■ '.
Die sttc dem Kühler 26 austretende Luft hat eine Temperatur ▼.·*. etwa $SO°C« Bei der Herstellung von Zement ist es in den meisten Fällen erwünseht, die Klinker auf etwa 650C abzukühlen* Um dl···. Indtemperatur su erreichen, i*t ein Gebläse 10 vorgesehen, welohes Außenluft durah die Zementklinker nind«rohb}ä*t, bevor «le aus dem Kühler 1 herausgefordert
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werden»- Um ein zu hohes Erhitzen des Rostes 3 zu vermeiden, iat es in einigen Fällen zweckmäßig, ein Gebläse 12 vorzusehen, durch welches Außenluft durch die Zementklinker dort geblasen wird, wo sie in heißem Zustande in den Kühler 1 gelangen· Sine solche Anordnung ist aber nicht zwingend notwendig,, und das Gebläse 12 kann auch mit dem Verteiler 35 verbunden sein,
Bei der Ausführungsform nach der Pig· 1 verwendet man einen mechanischen Staubsammler. Es ist aber bekannt, daß solche mechanischen Staubsammler nicht alle mitgerissenen Feststoffe aus der Luft entfernen· Ein gewisser Anteil des Staubes läuft also aus aminen mit der Luft in dem System um· Dadurch wird aber der Zementklinker nicht nachteilig beeinflußt, wenn nur darauf geachtet wird, daß die Gebläse 11 in dem Verteiler 35 nicht beschädigt werden· Der Zementklinker dient als zusätzliches Filter für die umlaufende Luft· Anfange entsteht eine größere Menge von Staub in der umlaufenden Luft , diese Staubmenge bleibt aber nach einer gewissen Zelt innerhalb erträglicher Mengen·
Nach der Pig« 1 ist der Staubabscheider 25 vor dem Kühler 26 angeordnet« Man kann ihn aber auch In der Leitung 20 naoh Kühler 26 vorsehen· Vorzuziehen ist es aber, den Staub-
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abscheider vor dem Kühler anzuordnen, um eine Beschädigung der Rohre 28 des Kühlers zu vermeiden.
Bei der Ausführungsform nach der Pig· 3 wird ein Kühler für Zementklinker verwendet, der dem nach der Pig· I ähnlich ist. Bei dieser Ausführungsform wird die Luft aber nicht im Kreislauf zurückgeführt· Die heißen Abgase aus dem Kühler 1 für den Klinker gelangen durch die Leitung l8 direkt zu einem Gaskühler 26· Aus diesem werden sie zu einer Anlage 45 mit Beutelfiltern geleitet. Die in den Beutelfiltern gereinigte Luft wird dann in die Atmosphäre abgelassen· Der gesammelte Staub kann verworfen werden. Außenluft wird kontinuierlich durch die heißen Zementklinker geblasen» Der Kühler 26 setzt die Temperatur der heißen Abgase aus dem Kühler 1 für die Klinker soweit herab, daß man billigere Beutelfilter verwenden kann, selbst wenn der Kühler für die Zementklinker ^überflutet" ist. Bei dieser Anordnung werden zwar nicht so viel der Anlagekosten erspart, trotzdem ist aber ein solches System in manchen Fällen vorzuziehen·
Natürlich können auch andere Kühler als die dargestellten verwendet werden· Bin wesentliches Merkmal der Erfindung besteht darin, daß ein indirekter Wärmeaustauscher anstelle eines direkten Wärmeaustauschers zum Kühlen der heißen Abgase ver-
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wendet wird. Man kann auch so vorgehen, daß man Wasser durch Rohre strömen läßt und die heißen Abgase um diese Rohre herum leitet. Wichtig ist es in jedem Falle, daß der Kühler die erhitzten Abgase auch dann kühlt, wenn der Kühler für den Klinker "überflutet" ist.
Die Erfindung kann auch dazu verwendet werden, andere Stoffe außer Zementklinkern zu kühlen·
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Claims (1)

  1. Patentansprüche
    1· Verfahren zum Kühlen von heißem stückigen Gut, insbesondere von Zementklinkern, das sich auf einem Rost befindet und durch welches ein Kühlgas, insbesondere Luft, geblasen wird, dadurch gekennzeichnet, daß man die erhitzten Abgase, die das gekühlte stückige Gut verlassen, durch einen Kühler und einen Staubsammler leitet·
    2· Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man als Kühler «inen indirekten Wärmeaustauscher verwendet*
    3« Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß man die erhitzten Abgase zuerst durch den Staubsammler und dann durch den Kühler leitet.
    k· Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß man als Staubsammler einen mechanischen Staubabscheider verwendet·
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    5» Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß man die erhitzten Abgase zuerst durch den Kühler und dann durch den Staubsammler leitet·
    6· Verfahren nach Anspruch 5> dadurch geken nw zeichnet, daß i^an als Staubsammler ein Beutelfilter verwendet.
    7· Verfahren zum Kühlen von Zementklinkern nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß man einen Teil der erhitzten Abgase in den Zementofen leitet.
    8·* Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7» dadurch fe gekennzeichnet, daß man wenigstens einen Teil der durch den Kühler und den Staubsammler geleiteten Abgase im Kreislauf wieder zum Kühlen verwendet·
    9« Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 8, gekennzeichnet durch ein Gehäuse mit einem Rost zur Aufnahme des zu kühlenden stückigen Gutes, einem Einlaß für die Zuführung des zu kühlenden Gutes auf den Rost, eine* Auslaß
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    für die Abführung dee gekühlten Gutes, einem oder mehreren Gebläsen zur Einführung des Kühlgases unter den Rost und einer Leitung für das Abführen der erhitzten Abgase zu einem Kühler und einem Staubsammler·
    10· Vorrichtung nach Anspruch 9 zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Kühler aus einest eine Kühlflüssigkeit enthaltenden Behälter besteht, durch welchen unterhalb des Flüssigkeitsepiegele Leitungen für die zu kühlenden erhitzten Abgase führen·
    11· Vorrichtung nach Anspruch 10,dadurch geken nzeichnet, daß der Behälter für die Kühlflüssigkeit oben offen ist·
    12· Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter für die Kühlflüssigkeit eine Anordnung zur Gleichhaltung des Flüssigkeitsspiegel enthält*
    13· Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 12 zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 7 oder 8, gekennzeichnet durch eine aus dem Gehäuse in den Zementofen führende Leitung für die erhitzten Abgase·
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    Ik* Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bie 13 zur Durchführung des Verfahrene nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch eine Leitung von dem Kühler und Staubsammler zu einem der Gebläse·
    15· Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis Ik, gekennzeichnet durch Regelvorrichtungen zuu Konstanthalten der Menge des durch das Gehäuse geblasenen
    Kühlgases·
    1 0 9 8 A /./ 1 0 8 9
    Leerseite
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