DE2227792A1 - Trockentrommel - Google Patents

Description

PATENTANWALT

DIPL.-ing. RUDOLF BIBRACH ³⁴ cöttingen, 20. April 1972

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Carl-Hermann Heise, 3220 Alfeld, Hannoversche Str. 61 Trockentrommel

Die Erfindung betrifft eine drehbare Trockentrommel zur Trocknung und Erwärmung von Steinmineralien für die Aufbereitung von bituminösen Baustoffen, mit einer mit Einbauten versehenen Trommelwandung und einer Verbrennungseinrichtung für Erd- oder Flüssiggas. Derartige Trockentrommeln sind bekannt. Sie dienen dazu, Steinmineralien der verschiedenen Korngrößen zu trocknen und auf die benötigte Temperatur zu erhitzen. Bei der Herstellung von bituminösen Baustoffen wird diesen erhitzten Steinmineralien dann Bitumen"und andere Stoffe hinzugefügt.

Trockentrommeln der bezeichneten Art werden sowohl im Gleichstromverfahren als auch im Gegenstromverfahren betrieben. Hierbei wird am einen Ende der Trommel zentral in der Stirnwand ein ei das Trommelinnere gerichteter Brenner angeordnet, der beispielsweise mit Öl oder Gas beheizbar ist. Die zentrale Zuführung des Energiemediums Öl oder Gas bedingt eine verhältnismäßig hohe Feuerraumtemperatur im Bereich der

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Feuerungs- und Ausbrennzone. Ein Verlagern der Ausbrennzone birgt die Gefahr unvollkommener Verbrennung in sich. Bei der Verwendung von Öl als Brennstoff ist die Gefahr der Rußbildung und eines Ölnebelniederschlags auf dem Trockengut gegeben. Bei der Verwendung von Gas besteht die Gefahr unvollkommener-Verbrennung des Gas-Luft-Gemisches mit anschließenden Verpuffungserscheinungen in den Abgasführungen „

Bei der Trocknung und Erwärmung von Steinmineralien der verschiedenen Kornklassifikationen treten folgende Probleme auf. Die Leistungsanforderungen an die Anlagen gehen heute über mehrere hundert Tonnen pro Stunde hinaus. Die Verwendung von Heißbitumen und die Aufbereitung von Gußasphalt setzen Endtemperaturen größer als 180 C voraus. Die hierzu erforderlichen Wärmemengen erreichen bereits Größenordnungen von 25.000 und mehr kW/h. Die Abgasmengen von mehr als

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100.000 m müssen aufgrund der Umweltschutzbedingungen bis auf

3 einen Reinheitsgrad von kleiner ais 150 mg/Nm abgereinigt werden. Im Zuge des Umweltschutzes ist die Verwendung von Heizöl nur mit besonderen Vorsichtsmaßnahmen zur Verhinderung von Öleindringung in den Boden möglich. In bezug auf die Reinerhaltung der Luft sind schwefel- und phosphorfreie Abgase zu fordern.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Nachteile des Standes der Technik zu vermeiden und eine Trockentrommel der eingangs beschriebenen Art so weiterzubilden, daß die komplexen Probleme insgesamt besser gelöst werden. Dabei ist es insbesondere wichtig, Einfluß auf eine ordnungsgemäße Verbrennung der Heizgase zu nehmen. Darüber hinaus soll die Trockentrommel für die verschiedensten Kornklassifikationen anwendbar sein.

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Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß die Verbrennungsei nrichtung der drehbaren Trockentrommel aus einer Vielzahl einzelner Brenner besteht, die in einem Endbererch der Trockentrommel angeordnet sind. Dabei sind die einzelnen Brenner der Verbrennungseinrichtung im Bereich der Stirnwand und der anschließenden zylindrischen Trommelwandung vorgesehen. In besonders vorteilhafter Ausführungsform ist etwa die halbe Länge der Trockentrommelwandung mit einzelnen Brennern besetzt.

Die einzelnen Brenner sind im Bereich der zylindrischen Trommelwandung tangential unter einem Winkel von etwa 45 entgegen der Trommel um I aufrichtung gerichtet.

Die zwischen den Brennern angeordneten Einbauten weisen relativ kleine Hubkasten auf, während der nicht Brennern besetzte Teil der Trommelwandung Einbauten mit relativ großen Hubkasten besitzt.

Die einzelnen Brenner weisen getrennte Ausströmquerschnilte für das Gas und die Verbrennungsluft auf.

Die erfindungsgemäße Ausbildung der Trockentrommel ist in mehrfacher Hinsicht vorteilhaft. Durch die Aufteilung der Verbrennungseinrichtung in eine Vielzahl einzelner Brenner ist es möglich, den Verbrennungsvorgang besser zu steuern. So ist es beispielsweise möglich, ohne Luftüberschuß zu verbrennen, weil die Aufbereitung des Gas-Luft-Gemisches wesentlich genauer und günstiger durchgeführt werden kann als beim Stand der Technik. Darüber hinaus wird eine große mit Flammen besetzte Oberfläche geschaffen, die sich hinsichtlich der Wärmeübertragung vorteilhaft auswirkt. Hierdurch wiederum können die Abgase relativ kühl aus der Trockentrommel entnommen und direkt einer Filterung zugeführt werden. Durch die Aufteilung der Brenner entlang eines Teils der Wan-

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dung der Trockentrommel wird ein sehr intensiver Wärmeaustausch infolge Berührung ermöglicht. Die Anpassung der einzelnen Brenner an die jeweilige Korngrößenklassifikation bereitet keine Schwierigkeiten, weil Leistungsänderungen in der Verbrennung in einfacher Weise beherrschbar sind. Im Bereich der Brenner sind die Einhauten mit relativ niedrigen Hubkasten ausgerüstet, damit möglichst viel Wärme durch Berührung übertragen wird. In dem Teil der Trommel, der nicht von Brennern besetzt ist, muß die Wäreme im wesentlichen durch Konvektion übertragen werden. Dies wird dadurch erreicht, daß hier Einbauten Verwendung finden, die einen relativ großen Hubkasten aufweisen und die somit eine Intensivierung der Bewegung des zu erhitzenden Materials bewirken. Die Gesteinsmineralien werden von den Hubkasten mitgenommen und im freien Fall bewegt. Dabei wird konvektiv Wärme von den Heizgasen an die Steinmineralien übertragen. Die im oberen Trommelraum ständig freibrennenden Brenner verhindern ein Erlöschen des zündfähigen Gas-Luft-Gemisches in dem von Steinmineralien bedeckten Teil der Trommel, da die freibrennenden Brenner ständig als Zündbrenner fungieren. Durch das einfache Regulieren des Druckbereiches von Gas- und Verbrennungsluft besteht die Möglichkeit, bei der Trocknung von homogenen Einzelkörnungen den Trocknungseffekt maximal einzustellen.

Der Erfindungsgedanke läßt mehrere konstruktive Ausführungenzu. Er ist an Hand eines bevorzugten Ausführungsbeispieles in der beiliegenden Zeichnung wiedergegeben. Diese zeigt einenLängsschnitt durch die Trokkentrommel.

Die Trockentrommel ist an sich in der üblichen Weise ausgebildet, Sie besitzt eine TrommeIwandung 1, die in den Endbereichen in die Stirnwände 2, 3 übergeht. Die Trockentrommel ist im wesentlichen horizontal oder geringfügig geneigt angeordnet. Sie ist drehbar und besitzt einen üblichen Antrieb. Der Materialeinlauf ist durch den Pfeil 4 ge-

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kennzeichnet. Der Materia laus lauf der getrockneten und erhitzten Steinmineralien erfolgt in Richtung des Pfeiles 5.

Im Bereich des auslaufseitigeη Endes sind bei Betrieb der Trommel im Gegenstromverfahren eine Vielzahl einzelner Brenner 6 vorgesehen, die vorzugsweise über die Stirnwand 3 und über die Trommelwandung verteilt angeordnet sind. Etwa die Hälfte der Länge der Trommel ist auf diese Weise mit einzelnen Brennern 6 versehen. Zwischen den Brennern 6 befinden sich Einbauten 7, die relativ geringe Hubkasten aufweisen. Im übrigen Teil der Trommel/ der nicht mit Brennern 6 besetzt ist, sind die Einbauten 8 angeordnet, die relativ große Hubkasten aufweisen, um dem Material hier eine intensive Bewegung zu erteilen. Brenner 6 und Einbauten 7, 8 sind schematisch angedeutet. Die Brenner 6 besitzen in an sich bekannter Weise zwei voneinander getrennte Auslaufsquerschnitte für Gas und für Luft. Auch die Einbauten 7, 8 sind in an sich bekannter Weise ausgebildet. Der Abzug der heißen Gase erfolgt in Richtung des Pfeiles 9.

Es versteht sich, daß bei einem Betrieb der Trommel im Gleichstromverfahren die Richtung des Materialflusses umgekehrt ist.

Wesentlich ist, daß die Verbrennungseinrichtung in eine Vielzahl einzelner Brenner aufgeteilt ist, die somit die Möglichkeit bieten, das Gas-Luft-Gemisch besser zu beherrschen,- besser zu mischen und besser zu verbrennen. Beispielsweise ist eine Verbrennung ohne Luftüberschuß durchaus möglich. Hieraus resultiert die von der Verbrennung her maximal erreichbare Temperatur. Die gute Steuerungsmöglichkeit der Verbrennungseinrichtung erlaubt die spezifische Behandlung jeder Korngröße. Insgesamt gesehen wird der Wärmeübergang wesentlich verbessert, so daß auch die Abgase ohne nochmalige Kühlung gereinigt werden können.

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Claims (6)

1. Patentansprüche:

   -/ Drehbare Trockentrommel zur Trocknung und Erwärmung von Steinmineralien für die Aufbereitung von bituminösen Baustoffe^ mit einer e mit Einbauten versehenen Trommelwandung und einer Verbrennungseinrichtung für Erdoder Flüssiggas_/ dadurch gekennzeichnet, daß die Verbrennungseinrichtung aus einer Vielzahl einzelner Brenner ( 6 ) besteht, die in einem Endbereich der Trockentrommel angeordnet sind.
2. 2. Trockentrommel nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Brenner ( 6 ) der Verbrennungseinrichtung im Bereich der Stirnwand (3 ) und der anschließenden zylindrischen Trommelwandung ( 1 ) vorgesehen sind.
3. 3. Trockentrommel nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß etwa die halbe Läige der Trockentrommelwandung ( 1 ) mit einzelnen Brennern(6) besetzt ist.
4. 4. Trockentrommel nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Brenner ( 6 ) im Bereich der zylindrischen Trommelwandung ( 1 ) tangential unter einem Winkel von etwa 45 entgegen der Tromme I um I auf richtung gerichtet sind.
5. 5. Trockentrommel nach Anspruch 1 bi s 4, dadurch gekennzeichnet, daß die zwischen den Brennern ( 6 ) angeordneten Einbauten (7 ) relativ kleine Hubkasten aufweisen, während der nicht mit Brennern besetzte Teil der Trommel-

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   wandung ( 1 ) Einbauten (8 ) mit relativ großen Hubkasten besitzt.
6. 6. Trockentrommel nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Brenner ( 6 ) getrennte Ausströmquerschnitte für das Gas und die Verbrennungsluft aufweisen.

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