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Verfahren und Vorrichtung zum Zerkleinern von Schrott Die Erfindung
betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Zerkleinern von Schrott, wobei dieser
auf ein paketähnliches Format gepreßt, durch ein verdampftes FlUssigga vorgekühlt,
durch ein Flüssiggas tiefgekUhlt und dann-der Zerkleinerung unterworfen wird.
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Aus der DT-OS 1 929 232 ist ein Verfahren zur Zerkleinerung von Schrott,
insbesondere Autowracks, Haushaltsgeräten, industriellen Abfallprodukten etc., bekannt,
das sich die Tatsache zunutze macht, daß Stoffe mit sinkender Temperatur an Zähigkeit
verlieren
und bauchig werden, was eine erhebliche Verringerung der zur Zerkleinerung aufzuwendenden
Energie zur Folge hat.
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Im Falle der Zerkleinerung von Schrott, also beispielsweise Autowracks,
werden diese, zwecks Volumenverringerung, zu kompakten Blöcken oder Paketen zusammengepreßt
und in einen Kühltunnel geschoben, an dessen Ausgang Jeweils ein Sohrottpaket in
die Zerkleinerungsvorrichtung, beispielsweise eine hydraulische Presse, fällt. Die
Kühlung des Schrottpatetes ertolgt durch ständiges Einspritzen von flüssigem Stickstoff
ei Ausgang des Xühltunnels, wobei der verdampfte Stickstoff zur Vorkühlung des Schrotts
herangezogen und gegebenenfalls wieder verflüssigt werden kann.
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Dieses Verfahren weist allerdings einen wesentlichen Nachteil auf,
da der zur Kehlung des Schrotts verwendete Stickstoff entweder selbst, oder, bei
Wiederverflüssigung, zumindest die ihm innewohnende Kälte verloren geht. Die Unwirtschaftlichkeit
dieses Verfahrens wird noch dadurch gesteigert, daß ständig von außen eine erhebliche
Energiemenge zur WiederverflUssigung des während der Kühlung des Schrotts aufgebrauchten
Stickstoffs zugeführt werden muß.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung
zur Zerkleinerung von Schrott zu entwickeln, bei
denen die von außen
zur Wiedergewinnung der dem Kühlmittel entzogenen Kälte zugeführte Energie und gleichzeitig
der KWhlmittelverlust ein Minimum ist.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das bei der
Tiefkühlung des Schrotts verdampfte Flüssiggas nach Vorkühlung des gepreßten Schrotts
mindestens teilweise mit zerkleinertem Schrott in indirekten Wärmetausch gebracht,
gekühlt und im Kreislauf dem zu zerkleinernden Schrott wieder entgegengeführt wird.
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In diesem erfindungsgemäßen Verfahren wird lediglich die zur Aufrechterhaltung
des Gaskreislaufes notwendige Energie von außen zugeführt. Die zur Kühlung des gepreßten
Schrotts erforderliche Kälte wird zum überwiegenden Teil dem zerkleinerten Schrott
von dem Kreislaufgas wieder entzogen.
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Mit der nach dem bekannten Verfahren durchgeführten Kühlung, nämlich
ständiges Einspritzen von flüssigem Stickstoff, kann keine gleichmäßige Abkühlung
des gepreßten Schrotts erreicht werden, da nach alle Flächen des Schrottpakets gleichzeitig,
wenn überhaupt, vom Flüssiggas benetzt werden. Einzelnen Flächenstücken, denen die
Verdampfungwärme des Flüssiggases entzogen wird, werden so wesentlich intensiver
gekühlt als andere Flächen,
die nur von dem dabei verdampften Flüssiggas
umströmt werden.
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Der Erfindungagedanke ist daher mit besonderem Vorteil derart weitergebildet,
daß die Tiefkühlung des Schrotts in einem Flüssiggasbad erfolgt, was eine gleichmäßige
Kühlung des gesamten Schrottpaketes zur Folge hat. Die hierbei verdampfte Flüssigkeitsmenge
ist gleich der Kreislausfmenge.
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Da es bezüglich der Wirtschaftlichkeit bzw. dem Verbrauch an Flüssiggas
sehr wichtig ist, dem verdampften und während der Vorkühlun des gepreßten Schrotts
im Kühltunnel angewärmten Kreislaufgas die gesamte Kälte des zerkleinerten Schrotts
zu Ubertragen, ist es äußerst zweckmäßig, die Kühlung des Kreislaufgases im Gegenstrom
zu dem kalten zerkleinerten Schrott in einem Fließbett vorzunehmen, das, wie bekannt,
den Wärmetausch außerordentlich begUnstigt.
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Die geringsten Wärme- bzw. Energieverluste sind dann zu erwarten,
wenn der in die Zerkleinerungsanlage eingebrachte Schrott diese wieder mit der gleichen
Temperatur verläßt. Es ist daher zweckmäßig, wenn der kalte zerkleinerte Schrott
bis auf Umgebungstemperatur angewärmt wird. Zur exakten Regelung dieser Temperatur
kann in vorteilhafter Weise derart verfahren werden, daß das durch die VorkUhlung
des Schrotts erwärmte Kreislaufgas nach seiner Verdichtung in Abhängigkeit von seiner
Temperatur anschließend
mittels Kühlwasser gekühlt wird. Durch
eine Steuerbare Kühlwasserdurchflußmange kann die Temperatur des Kreislauf gases
den Jeweiligen Erfordernissen angepaßt werden.
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Weiterhin ist der Anmeldungsgegenstand in vorteilhafter Weise derart
ausgebildet, dgß Verluste des Kreislaufgases durch das bei der Tiefkllhlung verdampfte
Flüssiggas ersetzt werden. Das heißt, zur Deckung der unvermeidlichen Austausch-,
Leck- und Isolationsverluste wowie der während der Zerkleinerung Ubertragenen Wärmemenge
wird ausschließlich das während der Tiefkühlung des Schrotts verdampfte Flüssiggas
herangezogen, das mit dem im Wärmetausch mit zerkleinertem Schrott abgekühlten Kreislaufgas
vermischt wird und mit diesem zusammen das Kreislaufgas bildet.
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Die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens besteht im wesentlichen
aus einem Kühltunnel, an den sich der Zerkleinerungsraum anschließt, und einem fUr
den Gaskreislauf notwendigen Rohrsystem. Das zur Tiefkühlung des Paketschrotts vorgesehene
Flüssigbad wird in vorteilhafter Weise dadurch gebildet, daß der vom Paketschrott
zu durchlaufende Kühl tunnel mindestens eine untenliegende, die ganze Breite erfassende
Vertiefung aufweist, die mit einer Leitung für Flüssiggas versehen ist.
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Zur Verbesserung des WErmetauaches sind zweckmäßigerweise im Kühltunnel
bewegliche Schikanen angebracht, die das Kreislaufgas
lediglich
durch die zwischen Paketschrott und Wand des XUhltunnels entstehenden LUoken strömt.
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Weiterhin zeichnet sich die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens
mit Vorteil durch eine im Anschluß en den Zerkleinerungsraum geneigt, vorzugsweise
vertikal, angeordnete Förderschnecke mit relativ großer Oberfläche aus, die den
Wärmeübergang zwischen Kreislaufgas und ksltem zerkleinerten Schrott erleichtert.
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Weitere Einzelheiten der Erfindung werden nun anhand des in der Figur
schematisch dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert.
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Wie aus der Figur ersichtlich, wird der auf Umgebungstemperatur befindliche
und schon in Paketform gegreßte Schrott in eine Schleuse 1 eingebracht und von einem
hydraulisch angetriebenen Schubkolben 2 in den Kuhltunnel 3 geschoben, der zur Verbesserung
des Wärmetausches mit beweglichen Schikanen 4 verschen ist.
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Der Paketschrott 5 erreicht, nachdem er mit Hilfe eines Förderkettenantriebe
8 den KUhltunnel 3 durchwandert hat, wobei cbr ii Gegenstrom zu Kreislaufgas vorgekühlt
worden ist, das durch eine Vertiefung 6 im Kühltunnol 3 geblldote Stickstoffbad
7.
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wird hier tiefgekühlt und gelangt in die Zerkleinerungsvorrichtung
9.
Der zerkleinerte, noch sehr kalte Schrott fällt auf die untersten Windungen 10 einer
vertikal stehenden F6rderschnecke 11, wird im Gegenstrom zu Kreislaufgas hochbefördert
und verläßt angewärmt auf Umgebungstemperatur die Förderschnecke 11 durch die Schleuse
12. Das die Förderschnecke 11 von oben nach unten durchströmende Gas tritt nun mit
nahezu Kondensationstemperatur in den Zerkleinerungsraum 13 ein, nimmt hier die
wShrend der Zerkleinerung entstehende Wärme auf und gelangt in den Kühltunnel 3,
wo es sich hinter einer das Stickstoffbad 7 abdeckenden Platte 14 mit verdampftem
Stickstoff aus diesem Stickstoffbad 7 vermischt. Uber die Leitung 15 wird flüssiger
Stickstoff dem Bad 7 zugeführt, wobei über das ventil 16 die Menge in Abhängigkeit
vom Flüssigkeitsstand des 3tickstoffbades 7 geregelt wird. Das durch Aufnahme von
verdampftem Stickstoff gekühlte Kreislaufgas wird im Kühltunnel 3 im Gegenstrom
zum Paketschrott nahezu bis auf Umgebungstemperatur angewärmt, verläßt über die
Leitung 17 den Kühltunnel 3 und wird in einem Kompressor 18 auf etwas über Atmosphärendruck
zur Aufrechterhaltung des Gaskreislaufes verdichtet. Mit Hilfe einer by-pass-Leitung
19 und der Steuerung 20 wird eine konstante Druckdifferenz aufrechterhalten. Das
verdichtete Kreislaufgas strömt durch den WErmetauscher 21, wobei eine Temperaturregelung
22 die Wärmeabfuhr an Kühlwasser so steuert, daß das über die Leitung 23 in die
Förderschnecke 11 eintretende Kreislaufgas gerade diejenige Wärmemenge
besitzt,
die notwendig ist, um den zerkleinerten kalten Schrott bis auf Umgebungstemperatur
anzuwärmen.
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11 Patent ansprüche 1 Blatt Zeiohnungen