DE2138165A1

DE2138165A1 - Drehstroemungswirbler zur behandlung von feinkoernigem oder granulatfoermigem gut

Info

Publication number: DE2138165A1
Application number: DE2138165A
Authority: DE
Inventors: Heinrich Dipl Ing Klein; Rudolf Dipl Phys Pieper
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1971-07-30
Filing date: 1971-07-30
Publication date: 1973-02-08
Also published as: US3768172A; JPS5124153B1; HU164322B; GB1378877A

Description

?§ Μ.Π971 JIEMEKS AKIIEIiGESJSIiIiSOHAEI 8520 Erlangen, *

Werner-*von~Siemens-Str.,

uns er

VPA 71/9422

Drehströmungswirbler zur Behandlung vob feinkojraigeci oder

granulatförroigem Gut ,»^_>__ - - .,

Die Erfindung "betrifft einen DrehströouBgswirtier zur Behandlung von feinkörnigem oder granulatförmigem Gut mit mindestens einem gasförmigen Medium, ins I). zur Trocknung. Derartige Drehströmungswirbler sind an sich "bekannt und bestehen aus einer zylindrischen Reakti ons kammer mit tangentialen Zuführungen für die gasförmigen Medien im Reaktionskammermantel und weisen mindestens eine schräg tangentiale Guts-Zuführung im oberen Bereich der Res-ktionsksmmer und mindestens einen Auslaß für das behandelte Gut im unteren Bereich der Reaktionskammer sowie einen axialen Abzug für die überschüssigen und/oder verbrauchten gasförmigen Medien auf.

Dabei gibt es eine Augführungsform als sogenannten Wendelstroratrockner, bei dem die tangentialen Düsen im Reaktionskamme rmantel schräg nach unten geneigt und apt einer wandelförmigsn Bahn am Umfang des Kammermantels angeordnet sind. Dadurch wird das am oberen Ende der Kammer eingeführte Gut auf einer wendeiförmigen Bahn in der liähe der Kammerwändung gesammelt und nach unten geführt. Bei dem zweiten Prinzip, dem sogenannten Ringstromtrockner, sind die Düsen tangential in senkrecht zur Achse des Drehströtnungswirbiers verlaufenden Ebenen angeordnet. Dabei sammelt sich das zugeführte zu behandelnde Gut in ringförmigen, freischwebend rotierenden Anreicherungen kv; is ehe η je veils zwei Düsenreihen, Durch Steuerung der Luft durch die Düsen oder durch Überladung der einzelnen Rinfo wandern diese Ringe in Sprüngen nach unten und werden auf diese Weise ebenfalls einer Behandlung zugeführt bzv/. getrocknet,

Für die Vnrwoi-lzeit des ^u behandelnden Gutes in der Reakio c ira wesentlichen die Länge der Kammer maß-

2003 86/06 2? BADORlQtNAL

VPA 71/9422

gebend, über die die gasförmigen Medien zugeführt werden, i'ür die jeweils in einem Durchlauf in der Reaktionskammer zu "behandelnden Menge des Gutes muß aber darüber hinaus auch das Verhältnis der eingesetzten Menge zu dem durchgesetzten Volumen der gasförmigen Medien beachtet werden. Dag bedeutet, daß der Verlängerung der Verweilteit des zu behandelnden Gutes in dem Trockenraum durch Verlängerung der Gesamtapparatur eine Grenze gesetzt wird dadurch, daß dann ein zu großes Volumen' der gasförmigen Medien in den Reaktioneraum einströmt, das von diesem nicht mehr gefaßt werden kann. Es war dabei • bisher üblich, über schlissige und bereits verbrauchte Gasmengen über einen Abzug in einer Stirnseite der Reaktionskammer abzuführen. Bei großen Abzugsmengen, die eine erhöhte Abströmgeschwindigkeit des Gases bedingsn, ergeben sich dadurch aber Strömungaveränderungen innerhalb des Reaktionsraumes, so daß eine sichere Führung der Teilehenringe oder der Teilchenwendel nicht mehr gewährleistet ist.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Reakti on ε-kammer zu schaffen, bei der eine Abführung überschüssigen Gasvolumens kontinuierlich möglich ist, ohne daß sich, dadurch das Strömungsbild im Reaktionsraum ändert.

Die Erfindung besteht dabei darin, daß der Abzug als mindestens bis über die Hälfte der Reaktionskammerlänge in die Reaktionskammer hineinragendes Abzugsrohr ausgebildet und mit über seine Länge verteilte zusätzliche Absaugöffnungen versehen ist.

Durch diese Absaugung der Gase in vex^Liedenen Bereichen der Reaktionskammer wird die ring- oder wendelbildende Randströmung nicht beeinflußt, sondern über die gesamte Länge der Kammer in der gewünschten Form aufrechterhalten.

Das Abzugsrohr kann dabei schwach konisch ausgebildet sein υη'Ι sich zum offenen, in den Reaktionsraum mündenden Ende hin verjüngen. Es ist aber auch möglich, daß dai Abzugsrohr aus

209886/062? bad original

VPA 71/9422

- 3-

mehreren, teleskopertig verschiebbaren und konzentrisch zueinander angeordneten Einzelrohren, unterschiedlicher Länge besteht und Absaugungen über die Ringspalte zwischen je zwei benachbarten Rohren aufweist.

Um den Reaktionsraum mit gasförmigen.Medien unterschiedlicher Temperatur oder unterschiedlicher Zusammensetzung beaufschlagen zu können, ist es ferner zweckmäßig, wenn auf der Außenseite des Abzugsrohres mindestens eine Ringblende unter Freilassung eines Ringspaltes im an die Innenwandung der Reaktionskammer angrenzenden Bereich angeordnet ist. Ferner kann oberhalb des Gutsaus.lasses eine Blende zur Umlenkung der gasförmigen Medien angeordnet sein, so daß dieser Auslaß weitgehend von den Gasen abgeschirmt wird.

Anhand einer schematischen Zeichnung sind Aufbau und Wirkungsweise von Ausführungsbeispielen nach der Erfindung näher erläutert. Dabei zeigen:

Fig. 1 einen Ringstromtrockner mit konischem Abzugsrohr,

Fig. 2 einen Wendelstromtrockner mit teleskopartigem Abzugsrohr und

Fig. 3 einen Wendelstroratrockner mit Eeleskopabzugsrohr und Kammerunterteilung durch Ringblenden.

Each Fig. 1 besteht der Drehströmungswirbler aus einer zylindrischen Pi.eaktionska.mmer 1 mit tangentialen und in Ebenen senkrecht zur Achse der Reaktionskaramer 1 angeordneten Düsen 2, über die ein gasförmiges Medium zur Behandlung oder Trocknung des über die schräg tangential« Einführung 3 zugeführten feinkörnigen oder granulatförmigen Gutes in den Reaktionsraura 1 eingeführt wird. Das über die Zuführung 3 ein-^ strömende Gut sammelt tuch dabei durch Wirkung der sich in der Reaktionskammer ausbildenden Strömung, in freischwebend

,_£ 209886/062? -BAD- OFIiQfNAL

VPA 71/9422

rotierenden Partikelringen 4 jeweils zwischen swei einzelnen Düsenreihen. Durch Absperren einzelner Düsenreihen fällt dann der Partikelring über der jeweils abgesperrten Düsenreihe weiter nach unten in den nächstfolgenden Ringbereich. Es ist aber auch möglich, durch Zugabe von weiterem Gut ein Weiterspringen der Ringe zu erreichen-, das jeweils dann erfolgt, wenn die Aufnahmekapazität eines Ringes erschöpft ist und dieser Ring überschüssiges Gut an den darunterliegenden abgibt. Nach Durchsatz durch den gesamten Reaktionsraum verläßt das behandelte Gut die Reaktionskamraer über einen Auslaß 5 am Boden derselben.

Um nun eine Behandlung des Gutes auch in einer sehr langen Reaktionskammer durchführen zu können, bei der über die einzelnen Düsenreiheη sehr viel gasförmiges Medium in die Reaktionskammer einströmt, ist erfindungsgemäß in der Achse der Reaktionskammer 1 ein Abzugsrohr 6 angeordnet, das sich mindestens bis in die Mitte der axialen Länge der Reaktionskammer 1 erstreckt und am unteren Ende 7 offen ist. In verschiedenen Höhen des Abzugsrohres 6 sind dabei Schlitze 8 in der Abzugsrohrwandung vorgesehen, über die weiteres gasförmiges Medium in verschiedenen Höhen der Reaktionskatnmer 1 abgezogen werden kann. Durch diese partielle Abführung von überschüssigem und/oder verbrauchtem Gas aus der Reaktionskaramer in unterschiedlichen Höhen wird die sich ausbildende Strömung zur Führung der Partikelringe nicht verändert, so daß die Punktionsweise des Drehströmungswirblors voll erhalten bleibt. Durch diese Absaugung; wird vielmehr Raum geschaffen für neue nachströmende gasförmige Medien, so daß eine Behandlung des Gutes über eine längere Strecke erfolgen kann als dan mit bisher bekannten Apparaten möglich war.

In Pig. 2 ist eine ähnliche Apparatur wie in Pig« 1 dargestellt, jedoch handelt es sich hierbei um einen sogenannten Wendelstromtrockner. Dabei sind die DÜE-en 9 zwar auch, tangential zur Reaktionskammerwandung, aber nicht senkrecht, sondern im Winkel zur Achse nach unten geneigt und auf einer

. , 209886/062? - ₅ .. ■

BAD ORIGfNAL

YPA 71/9422

wendeiförmigen Bahn am Umfang des Kammermäntels angeordnet, Dadurch wird das über die Zuführung 3 eintretende Gut auf einer wendeiförmigen Bahn 10 innerhalb der Reaktionskammer geführt und somit kontinuierlich durch die Apparatur geführt.-Das bedeutet, daß hierbei die Verweilzeit des Gutes in der Reaktionskammer allein abhängig ist von der Länge der sioh ausbildenden Wend-el, d, h. von der Zahl der am Kammermantel angeordneten Düsen und somit von der Gesamtlänge der Reaktionskammer. Auch hierbei wird die erfindungsgemäße Absaugung aus dem axialen Bereich der Reaktionskammer angewendet. Das Abzugsrohr besteht hierbei jedoch aus einem teleskopartigen Rohr 11, das nach dem dargestellten Ausführungsbei« spiel aus den drei Einzelrohren 12, 13 und 14 zusammengesetzt ist, die jeweils über eine unterschiedliche Länge in die Reaktionskammer 1 hineinragen. Dabei sind die einzelnen Rohre 12 bis 14 mit einem gewissen Abstand voneinander angeordnet, so daß über die verbleibenden Ringspalte eine Absaugung überschüssiger Medien erfolgen kann, !fach dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel erfolgt eine Absaugung nicht nur am ,unteren offenen Ende 15 des inneren Rohres 14, sondern auch an den Stellen 16 und 17 jeweils zwischen dem mittleren Rohr 13 und dem inneren Rohr 14 sowie zwischen dem äußeren Rohr 12 und.dem mittleren Rohr 13. Durch Verschieben der einzelnen Rohre lassen sieh somit Absaugungen an genau vorherbestimmbaren Stellen in der Reaktionskammer gewährleisten. Auch hierbei wird durch die Absaugung in verschiedenen Höhen der Reaktionskammer das eigentliche Strömungsbild zur Aufrechterhaltung der wendeiförmigen Partikelanreioherung nicht gestört«

In I?ig, 3 ist ein ähnlicher V/endelstromtrockner wie in Fig. dargestellt« Dabei sind jedoch auf den einzelnen Abzugsrohren noch Ringblenden 18 und 19 angeordnet, go daß sich nach dem dargestellten Ausführung«beispiel drei luftmäßig gegeneinander abgeschottete ReaktionskssKern 20, 21 und 22 ergeben, e Ringblenden 18 und 19 3ind so ausgebildet, daß sich je-

209886/062? - 6 -

• VPA 71/9422

wells zwischen ihrer äußeren Kante und der Reaktionskammer-innenwandung ein Hing spalt 23 und 24 ergibt» durch die das zu behandelnde Gut frei in die nächste übterkammer übertreten kann, während dag Gaavolumen aus dieser Kammer über die schon erwähnten Absaugöffnungen 16 und 17 nach außen abgesaugt werden kann. Durch diese Anordnung"von Ringblenden ist es möglich, die Kammern: 20» 21 und 22 mit unterschiedlichen gasförmigen Medien zu beaufschlagen, in dem jeweils eine Gruppe von Düsen 9 von einer getrennten Gaszuführungskamraer 25, 26 oder 27 umschlossen ist und von dort mit einem Gas unterschiedlicher Temperatur oder Zusammensetzung beaufschlagt werden. Dadurch kann das zu behandelnde Gut durch Zonen unterschiedlicher Temperatur geführt werden.

Schließlich ist bei diesem dargestellten Ausführungsbeispiel oberhalb des* Gut saus lass es 5 am Boden der Reaktionskammer 1 eine weitere Blende 28 angeordnet, die- dazu dient, den Aus<laß 5 von der Luftströmung innerhalb der Reak ti ons kammer abzuschirmen, so daß durch diesen Auslaß 5 im wesentlichen nur behandeltes Gut und nicht noch ein zusätzliches Gasvolutaen mit ausgetragen wird.

Mit der beschriebenen Ausbildung der Drehströmungswirbler ist also auf einfache Weise eine längere Verweilzeit des zu behandelnden Gutes durch größere Baulänge der Reaktionskammer möglich, ohne daß eine Begrenzung durch das für die Behandlung und den 'Iransport innerhalb des Reaktionsraumes erforderliche Gasvoluraen berücksichtigt werden muß. Darüber hinaus ist durch die angegebene Unterteilung eine Behandlung des Gutes mit -verschiedenen Arten von Gasen und mit Gasen unterschiedlicher Temperatur möglich, ohne daß sieh diese verschiedenen Gasströme in der Reaktionskammer vermischen.

In der Zeichnung ist eine Reaktionska^raer mit einer Gutszuführung am oberen Ende und einem Gutsauslaß am unteren Ende dargestellt. Es ist aber auch möglich-, die Reaktionskammer in horizontaler lage zu betreiben cd er auch die Kammer

209886/062? ~ ⁷ -

VPA 71/9422

— 7 -

auf den Kopf zu stellen, so daß das Gut von unten nach, oben wandert. Das bedeutet, daß die Erfindung nicht allein auf Apparate in der dargestellten Y/eise beschränkt ist, sondern auf alle Reaktionskammern, in denen das zu behandelnde Gut auf einer definierten Bahn gefördert wird und bei der von der erfindungsgemäßen Hittenabsaugung Gebrauch gemacht wird.

6 Patentansprüche
3 Hg.

- 8

20988 6/062 2

Claims

VPA. 71/9422

P a t β η t a η s ρ ruche

ι 1.!Drehströmungswirbler zur Behandlung von feinkörnigem oder ^-^granulatföitnigera Gut mit mindestens einem gasförmigen Medium, insb. zur Trocknung, bestehend aus einer zylindrischen Reaktionskammer mit tangentialen Zuführungen für die gasförmigen Medien im Reaktionskamaermantel sowie mit mindestens einer schräg tangentialen Gutszuführung im Bereich der einen Stirnseite der Reaktionskammer und mindestens einem Auslaß für das behandelte Gut im unteren Bereich der anderen Stirnseite der Reaktionskammer sowie einem axialen Abzug für die überschüssigen und/oder verbrauchten gasförmigen Medien, dadurch gekennzeichnet, daß der Abzug als mindestens bis über die Hälfte der Reaktionrskammerlänge in die Reaktionskammer (1) hineinragendes Abzugsrohr (6, 11) ausgebildet und mit über seine Länge verteilte zusätzliche Absaugöffnungen (8, 16, 17) versehen ist.
2. Drehströmungswirbler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Abzugsrohr (6) schwach konisch ausgebildet ist und sich zum offenen, in den Reaktionsraum (1) mündenden Ende (7) verjüngt.
3. Drehströmungswirbler nach Anspruch 1, dadurch gokennzeichnet, daß das Ati;ugnrohr (11) nun wehreren, teleskoparii {■; verschiebbaren ur.d konzentrisch i;ueinander angeordneten Einzelrohren (12, 13, 14) unterschiedlicher Länge besteht und Absaugungen (16, 17) über die Rinfrpalte zwischen ^e zv/ei benachbarten Rohren aufweist.
4. DrehströB)UHofuvii-pler nach ejr-^:w. der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn zei oh ν <*■*·■-_f daß auf der Außenseite der Abzugsrohre (6, 11) mindestens ein: Ringblende (18, 19) unter FruilcisRung eines Ringspalte^ (?'}, 2A) im an die Innenwandung der Keaktionskammer (1) aijg.cen:.riiden Bereich ordnet ist.

20988 6/06^? ßAD ORIGINAL

71/9422

Drehströmungswirbler na.eh einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß oberhalb des Gutsauslasses (5) eine Blende (28.) .zur Umlenkung der gasförmigen Medien angeordnet ist.

Drehströmungswirbler nach einem der Anspräche 1 bis 5» gekennzeichnet durch die Zuführung von gasförmigen Medien unterschiedlicher Temporatur und/oder unterschiedlicher Zusammensetzung in jeweils unterschiedliche Zonen (20, 21, 22) der Reaktionskammer (1)»