DE2148051C3

DE2148051C3 - Anlage für den Wärme- und/oder Stoffaustausch zwischen Substanzen und Gasen, insbesondere Zerstäubungstrockner

Info

Publication number: DE2148051C3
Application number: DE19712148051
Authority: DE
Inventors: Wilhelm 8000 Muenchen Vollath; Richard 8065 Erdweg Widmann
Original assignee: Krauss Maffei AG
Current assignee: Mannesmann Demag Krauss Maffei GmbH
Priority date: 1971-09-25
Filing date: 1971-09-25
Publication date: 1975-06-12
Also published as: DE2148051A1; DE2148051B2

Description

Die Erfindung betrifft eine Anlage für den Wärme- und/oder Stoffaustausch zwischen Substanzen und Gasen, insbesondere Zerstäubungstrockner, mit vorzugsweise zylindrischem Behälter mit senkrechter Achse, in dem die Substanzen fein verteilt und mit den Gasen vermischt werden, mit einer den Querschnitt des Behälters ausfüllenden perforierten Zwischendecke, durch deren Öffnungen ein Gasstrom im wesentlichen achsenparallel austritt, mit unterhalb der Zwischendecke befindlichen Zerstäubern für die Substanzen und mit einem oberhalb der Zwischendecke angeordneten Verteiler für das Behandlungsgas.

Es sind Zerstäubungstrockner bekannt, die als zylindrischer Turm ausgebildet sind und eine perforierte Zwischendecke aufweisen, die vom darüber befindlichen So Raum aus mit Trocknungsluft beaufschlagt wird. Nach dem Austritt der Luft aus den öffnungen in der Zwischendecke entsteht eine vertikal absteigende Strömung, in die mittels in der Decke und/oder unterhalb derselben in den Seiteiiwänden angebrachten Zerstäubern die feuchtigkeitshaltigen, zu trocknenden Substanzen eingesprüht werden. Zusätzliche, in den Seitenwänden des zylindrischen Behälters befindliche öffnungen sind dabei so gestaltet, daß die Trocknungsluft aus der jeweiligen öffnung annähernd tangential und entweder horizontal oder nach unten fallend ausströmt, wobei in die Öffnungen eingesetzte Leitbleche der Lüftströmung die nach unten gerichtete Komponente erteilen, so daß sich in Verbindung mit der von den öffnungen in der Decke ausgehenden Vertikalluftströmung ein schraubenförmig absteigender Trocknungsluftstrom ergibt.

Es ist auch ein weiterer Zerstäubungstrockner bekannt, bei dem der Behälter am Deckenumfang einen

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äußeren ringförmigen Verteilerkanal aufweist, der über * Leitschaufeln nach unten in eine ringförmige Öffnung -■ am Rand der Decke ausmündet und bei dem ein ebenfalls ringförmiger innerer Verteilerkanal mit einer um die zentrale Zerstäuberscheibe angeordneten Ringöffnung in Verbindung steht Mit dieser Anlage läßt sich _v jedoch beispielsweise keine reine nach unten gerichtete ^; achsenparallele Gasströmung erzielen, wie es mit der eingangs beschriebenen Anlage möglich ist Auch zeigen die bei dem letzterwähnten Trockner vorgeschlagenen beiden Verteilerkanäle, die gleichsinnig parallel am Umfang der Behälterdecke herumgeführt sind, eine verhältnismäßig komplizierte, schraubenflächenartige Form ihrer oberen Abdeckung.

Die bekannten Zerstäubungstrockner sind für die Behandlung lediglich einer einzigen Substanz optimal konstruiert Für die Behandlung einer Vielzahl von Substanzen dagegen besteht einerseits nur die Möglichkeit entsprechend viele spezifisch ausgelegte Zerstäubungstrockner einzusetzen, was mit beachtlichen Kosten verbunden ist; andererseits ist es denkbar, daß wechselweise eine Vielzahl von Substanzen in ein und demselben Zerstäubungstrockner behandelt werden sollen, doch bedeutet dies bei den bekannten Anlagen von Fall zu Fall einen erheblichen zusätzlichen Kostenaufwand infolge langer Zeiten einer Unterbrechung des Betriebes, in denen die umfangreichen Umbauarbeiten ausgeführt werden.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Anlage der eingangs genannten Art in verbesserter, d. h. einfacherer, den Raum weitestgehend ausnutzender und möglichst viele Strömungsformen ermöglichender Bauweise auszugestalten.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst daß der Verteiler zwei von einem gemeinsamen Gaszufuhrstutzen ausgehende, gegenläufig um die Achse herumgeführte, sich vom Gaszufuhrstutzen aus allmählich verengende, einander umschließende Verteilnuime gleichbleibender Raumhöhe aufweist wobei der innere Verteilraum in eine in der Zwischendecke zentral angebrachte Rundöffnung mündet und innen von einer zur Achse konzentrischen zylindrischen Seitenwand begrenzt ist, und der äußere Verteilraum gegen die perforierte Zwischendecke offen und außen von einer achskonzentrischen zylindrischen Seitenwand begrenzt ist und beide Verteilräume voneinander durch eine senkrechte, spiralartig verlaufende Zwischenwand getrennt sind

Durch diese Maßnahmen ist ein besonders einfacher Aufbau der Anlage im Sinne einer raumausnutzenden Anordnung der erforderlichen Verteilräume für die Gase gegeben. Die erfindungsgemäße Ausbildung der beiden Verteilröume als konzentrisch liegende, gegenläufig angeordnete Spiralräume ermöglicht eine kompakte und in Hinsicht auf die Höhe und zugleich die Radien der inneren und äußeren Wände konstante gleichmäßige Bauform in Gestalt eines Torus mit rechteckigem Querschnitt, in dessen Innenraum mittels der spiralförmig verlaufenden Zwischenwand ohne die geringste Raumverschwendung der Forderung nach einem sich verengenden Querschnitt für beide Verteilräume vollständig entsprochen wird.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden mit Hilfe der Figuren in der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 den vertikalen Längsschnitt eines erfindungsgemäßen Zerstäubungstrockners,

F i g. 2 im horizontalen Querschnitt die beiden Ver-

teilräume.

Am oberen zylindrischen Teil des in der F i g. 1 dargestellten Zerstäubungstrockners 1 sind seitlich Gaszufuhrstutzen 2 und 3 fur die in den Innenraum 4 einzuführenden Trocknungsgase angesetzt Die Zwischendecke 5 weist zahlreiche Offnungen 6 auf, durch die Trocknungsgas im wesentlichen achsenparallel nach unten austritt Unterhalb der Zwischendecke 5 sind peripher an der Mantelwand 11 des Turmes Zerstäubungsdüsen 7 für die zu trocknende Substanz vornanden, auf die die Substanz über eine Ringleitung 8 aufgegeben wird, und eine rotierende Zerstäuberscheibe 9, die mit ihrem Zusatzaggregat 10 von oben in den Kopf des Zerstäubungstrockners eingesetzt ist

Dicht unterhalb der Zwischendecke 5 befinden sich in der Mantelwand 11 Schlitzöffnu..gen 12, aus denen siin Teilstrom von Trocknungsgas etwa tangential zur Manteiwand 11 und — durch LeitblecLe 13 bewirkt — nach unten gerichtet ausströmt Diese Schützöffnungen 12 werden von einem um den Trockner herumgeführten Ringkanal 14 her mit Trocknungsgas beaufschlagt

Erfindungsgemäß ist zentral in der Zwischendecke 5 eine Rundöffnung 15 angebracht, durch die ein weherer Strom von Trocknungsgas in das Innere des Zerstäubungstrockners eingeführt werden kann. Mit Hilfe von Leitschaufeln 16 im Übergangsraum 17 dieser Rundöffnung zum ersten Verteilraum 18 kann dem Gasstrom ein Drall vermittelt werden, so daß eine erhöhte Verwirbelung mit den übrigen, über die öffnungen a in der Zwischendecke 5 oder über die Schlitzöffnungen 12 in der Mantelwand 11 eintretenden Strömen von Trocknungsgas errreicht werden kann.

Konzentrisch von oben ist ein Zerstäuber 9 in die Rundöffnung 15 eingesetzt, so daß diese zu einer Ringöffnung wird. Als Zerstäuber kann eine rotierende Zer-Stäuberscheibe 9 oder können Düsen ähnlich den peripher an der Mantelwand 11 angebrachten 7 eingesetzt werden.

Oberhalb der Zwischendecke 5 befindet sich der Verteiler für die durch den Gaszufuhrstutzen 2 zügeführten Trocknungsgase auf die öffnungen 6 der Zwischendecke 5 bzw. auf die Rundöffnung 15.

Die Rundöffnung 15 steht Ober den darüber befindlichen Übergangsraum 17 mit dem inneren Verteilraum 18 in Verbindung, dessen äußere Seitenwand von einer Zwischenwand 19 gebildet wird, die etwa nach Art einer sich um die Turmachse windenden Spirale gestaltet ist, während die innere Seitenwand 20 dieses inneren Verteilraumes 18 einen zur Turmachse konzentrischen Zylinder bildet Die spiralförmige Gestalt de« inneren Verteilraumes 18 ist aus F i g. 2 zu erkennen. Seine innere Seitenwand 20 umschließt einen Raum, in dem das Zusatzaggregat 10 des 21erstäubers 9 Platz findet

Wie die Figuren zeigen, bildet die Zwischenwand 19 als äußere Seitenwand des inneren Verteilraumes 18 zugleich die innere Seitenwand des äußeren Verteüraumes 21, der außen von einer in diesem Ausführungsbeispiel mit der Mantelwand Ii des Zerstäubungstrockners fluchtenden Seitenwand 22 begrenzt ist Auch dieser äußere Verteilraum 21 besitzt damit eine spiralförmige Gestalt, und zwar im gegenläufigen Sinne wie der innere Verteilraum 18. Bodenseitig erweitert sich der äußere Verteilraum 21 bis zur Zwischendecke 5.

F i g. 2 zeigt ferner eine im Bereich des gemeinsamen Gaszufuhrstutzens 2 angebrachte verstellbare Klappe 23, mit deren Hilfe das durch den Gaszufuhrstutzen 2 eintretende Trocknungsgas beliebig auf die beiden Verteilräume 18 und 21 aufgeteilt werden kann.

Die durch die Zerstäuber 7 bzw. 9 versprühten Substanzteilchen gelangen mit den durch die öffnungen 6 in der Zwischendecke 5, durch die Rundöffnung 15 bzw. die Schlitzöffnungen 12 eingeführten Teilströmen von Trocknungsgas in etwa schraubenförmig absteigender Bahn ^;n den unteren sich kegelförmig verjüngenden Teil 24 des Zerstäubungstrockners, von wo aus sie in bekannter Weise über eine Austragsöffnung 25 aus dem Innenraum entfernt werden.

Gegenüber den bekannten Anlagen hebt sich die erfindungsgemäße Einrichtung vor allem dadurch in vorteilhafter Weise ab, daß in ihr bei geringstem Aufwand an Umbauarbeiten zwischen dem Betrieb mit Zerstäuberscheibe und mit Düsen gewechselt werden kann und sofortige, weitreichende Variationen der einzelnen Strömungsfelder für die Gase möglich sind. Durch die Erfindung gelingt es in überraschend einfacher Weise, die spezifischen Kombinationen aller wesentlichen Verfahrensgrößen, weiche für die Behandlung der verschiedenen Substanzen erforderlich sind, ohne nennenswerte Schwierigkeiten und in kürzester Zeit einzustellen.

Durcli die steuerbare Aufteilung der Gase auf die beiden Verteilräume kann auch das Zusammenwirken der Teilströme im Inneren des Trockners weitgehend beeinflußt werden. Die Erfindung bietet auch die Möglichkeit, verschiedene Gase oder unterschiedlich temperierte Teilströme von Gasen in den Innenraum einzuführen.

Die erfindungsgemäße Einrichtung läßt sich in gleich vorteilhafter Weise außer für Trockungsprozesse beispielsweise auch für die Kühlung oder Kalzinierung einer Substanz verwenden.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentanspruch:

2

Anlage für den Wärme- und/oder Stoffausiausch zwischen Substanzen und Gasen, insbesondere Zerstäübungstrockner, mit vorzugsweise zylindrischem Behälter mit senkrechter Achse, in dem die Substanzen fein verteilt und mit den Gasen vermischt werden, mit einer den Querschnitt des Behälters ausfällenden perforierten Zwischendecke, durch deren Öffnungen ein Gasstrom im wesentlichen achsenparaUel ^ustr&t,^i|ijnt#rhalb der ZwjscThendek _: ke befindlichen Zerstäubern für die Subsianzen und mit einem oberhalb der Zwischendecke angeordneten Verteiler für das Behandlungsgas, dadurch gekennzeichnet, daß der Verteiler zwei von ieinem gemeinsamen Gaszuführstutzen· (2) ausge- ^; nende, gegenläufig um die Achse herumgeffihrte, sich vom Gaszufuhrstutzen (2) aus allmählich verengende, einander umschließende Verteilräume (18, ao 21) gleichbleibender Raumhöhe aufweist, wobei der innere Verteilraum (18) in eine in der Zwischendekke (6) zentral angebrachte Rundöffnung (15) mündet und innen von einer zur Achse konzentrischen zylindrischen Seitenwand (20) begrenzt ist und der äußere Verteilraum (21) gegen die perforierte Zwischendecke (6) offen und außen von einer achskonzentrischen zylindrischen Seitenwand (22) begrenzt ist und beide Verteilräume (18, 21) voneinander durch eine senkrechte, spiralartig verlaufende Zwischenwand (19) getrennt sind.