DE2301647A1

DE2301647A1 - Drehrohrofen mit planetenkuehler

Info

Publication number: DE2301647A1
Application number: DE2301647A
Authority: DE
Inventors: Soeren Bent Christiansen
Original assignee: FLSmidth and Co AS
Current assignee: FLSmidth and Co AS
Priority date: 1972-01-17
Filing date: 1973-01-13
Publication date: 1973-07-26
Also published as: JPS5526397B2; ES410674A1; DE2301647C2; US3830623A; BR7300342D0; ZA7357B; JPS4879824A; FR2174544A5; GB1365171A; BE794093A; AU5110173A; IT978194B; CA991849A

Description

Patentanwalt» Dr. !ng. A. ν:-.* «ar Wenn

ü'.L.bmidth & Co. A/S.

DK-25OO üopenhagen-Valvy/Dänemark, Vigerslev Alle 77

Drehrohrofen mit Planetenkühler

Priorität: 17.Januar 1972, Großbritannien, Nr. 2138/72

Die Erfindung bezieht sich auf einen Planetenkühler, umfassend eine Reihe zylindrischer Kühlerrohre, welche so montiert oder so eingerichtet sind, um an das Auslassende eines Drehrohrofens montiert zu werden.

Die Achsen der Kühlerrohre sind im Betrieb parallel oder im wesentlichen parallel zur Achse des Ofens montiert und das Einlassende jedes Kühlerrohrs ist unmittelbar oder mittelbar an den Auslass des Drehrohrofens durch eine Zuleitungsrutsche angeschlossen.

Die Kühlerrohre können sich von ihren Einlassen entweder aufv/ärts gegen das Materialeinlassende des Of ens, oder abwärts von dem Einlassende hinweg erstrecken. Üblicherweise enthalten sie Schaufeln, Ketten oder andere Einrichtungen, durch welche das Material in ihnen zu ihren Auslassenden hin gefördert wird. Die Vereinigung solcher Rohre ist eine wohlbekannte und weit benutzte Konstruktion, insbesondere zum Kühlen von Zementklinker, hergestellt durch Brennen von Zementrohmaterialien in Drehrohrofen, mit welchen der Kühler verbunden ist.

Bei derartigen Kühlern ist bekannt, Hubeinrichtungen zu installieren, welche das Material heben und es in die Kühlluf entladen, um eine verbesserte Kühlung des Materials zu erzielen. Bei einer bekannten Ausführungsform sind die Heber

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als trogförraige Mitnehmer-förderer ausgebildet, welche sich spiralig längs der inneren Wand jedes Kühlerrohrs vom Einlass bis zum Auslass des Rohrs erstrecken und dazu dienen, das Material über die waagerechte Ebene durch die Rohrachse zu heben und es als Vorhänge zu entleeren, welche sich im wesentlichen über die ganze Breite des Rohrs und schräg zu der Rohrachse erstrecken.

In den Kühlerrohren nimmt die Luft Wärme auf und wird ansehliessend in dem Ofen als sekundäre Verbrennungsluft verwendet. Es ist vorteilhaft für die Gesamtwirtschaftlichlceit der Ofenanlage, dass ein wesentlicher Wärmebetrag wiedergewonnen und in den Ofen mit der sekundären Verbrennungsluft zurückgeleitet wird,und der wirksame Wärmeaustausch zwischen der Luft und den Materialvorhängen hat sich als wertvoll in dieser Hinsicht erwiesen.

Jedoch besteht in derartigen Kühlern oft die Neigung für einen l'eil des heissen Materials, welches in ein Kühlerrohr eintritt, wenn sich dieses unterhalb der Ofenachse befindet, in den Ofen wieder zurückzukehren, wenn das Rohr eine Stellung oberhalb der Achse erreicht, weil, wenn in dieser Lage, die Auslässe der angeschlossenen Rutschen naturgemäss oberhalb ihrer Einlasse liegen.

Wenn man dem. Einlassende des Kühlerrohrs eine besondere Form gibt, kann diese Materialrückkehr erheblich verringert werden, da das Material vom Einlassende hinweggeleitet wird. Jedoch mitunter, insbesondere wenn das behandelte Material feinkörnig ist oder eine grössere Menge von Staubteilchen enthält, wird ein wesentlicher Teil des Materials durch die Kühlluft mitgenommen und zu dem Einlassende des Kühlerrohrs geführt, insbesondere aus dem Teil des Kühlerrohrs in der Nähe des Materialeinlassendes des Rohrs. Die führungsmittel an dem Einlassende können in diesem Fall nicht in wirksamer Weise das Zurückkehren solchen Materials in den Ofen verhindert. Ein Teil des Materials kehrt auf diese Weise zu dem Ofen zurück und eine wesentliche Menge des Materials kann dawn zwischen dem Ofen und

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dem Kühlerrohr im Kreis umlaufen, sodass die Zuleitungsrutsche dauernd überlastet ist, Diese Überlastung der Zuleitungsrutsche bringt eine Behinderung des freien Durchgangs der sekundären Verbrennungsluft mit sich· Ein weiterer Übelstand, der sich aus dem Umlauf des Materials zwischenjlem Ofen und dem Kühlerrohr ergibt, besteht darin, dass die Temperatur des Materials in dem Einlassende des Kühlerrohrs zu hoch wird^cdass die Temperatur des aus dem Kühler entleerten Materials ebenfalls über die zulässige Temperatur des entleerten Materials steigt. Die höhere Materialtemperatur bedingt eine höhere Temperatur des eigentlichen Kühlerrohrs, was zu einer verringerten Lebenszeit von Teilen der Anlage führen kann.

Gegenstand der Erfindung ist nun, eine Form von Kühlerrohren zu schaffen, welche dazu dient, einen solchen Kreislauf des Materials zwischen dem Ofen und dem Kühlerrohr zu verhindern.

Der erfindungsgemässe Planetenkühler umfasst eine Reihe zylindrischer Kühlerrohre, so montiert oder so angeordnet, um an dem Auslassende eines Drehrohrofens mit den Rohrachsen im wesentlichen parallel zur Ofenachse montiert zu werden, wobei das Einlassende jedes Kühlerrohrs unmittelbar oder mittelbar an den Auslass des Drehrohrofens angeschlossen ist oder angeschlossen werden kann, und wobei jedes Kühlerrohr mit hebenden trogförmigen Mitnehmer-Förderern ausgerüstet ist, welche sich spiralig längs der Innenwand des Rohrs bis zu seinem Auslassende erstrecken, und die Stromaufwärtsenden der Mitnehmer-Förderer axial von den Einlassenden der entsprechenden Rohre durch einen Abstand gleich mindestens dem doppelten Durchmessers des Rohrs getrennt sind.

Auf diese Weise wird der übelstand, dass die Heber Material aufwärts gegen die Einlassöffnung werfen, vermieden, weil nämlich Material, mitgenommen von der Luft beim Durchgang durch Materialvorhänge, welche aus dem Mitnehmer-Förderer fallen,(Wird in hohem Grade aus der Luft wieder niedergeschlagen^ wenn diese durch den kühlerabschnitt hindurch-

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geht, welcher keine Heber besitzt, und bevor die Luft die Verbindungsrutsche zum Ofen passiert.

Die Kühlerrohre können Fördereinrichtungen an dem Materialeinlassende des Kühlerrohrs oder in einem Abschnitt aufweisen, welcher den Hubabschnitt in zwei Teile teilt. Diese Einrichtungen bewegen d8s Material vom Einlassende hinweg und die effektive Kühlung des Materials wird in 'dem Abschnitt mit hebenden Mitnehmer-Förderern bewirkt, welche das Material so heben und fallen lassen, dass Vorhänge gebildet werden, durch welche die Luft hindurchstreicht. Dabei wird das Kühlen in einem gewissen Abstand von der Einlassöffnung bewirkt. Solche Fördereinrichtungen können schraubengewindeartige Vorsprünge oder flache Tröge sein, welche dazu dienen, das zu kühlende Material längs des Rohrs im wesentlichen ohne Heben zu bewegen.

Da die Zahl der Umdrehungen pro Minute des Ofens verhältnismässig niedrig ist, ist die Umfangsgeschwindigkeit der Wände des Kühlerrohrs so gering, dass das Material nicht gehoben oder aufgewirbelt wird durch solche Vorsprünge oder Tröge, sondern es wird in dem Kühlerrohr vorwärts und von der Einlassöffnung hinweggestossen. Die Vörsprünge oder Tröge können verschiedenartige Gestalt besitzen und können beispielsweise einen Teil der Rohrauskleidung bilden.

Die Vorsprünge oder Tröge können dann aus Segmenten bestehen welche leichtes Reparieren oder -Ersetzen abgenutzter Teile ermöglichen. Es ist wichtig, dass das Material durch die Vorsprünge oder Tröge nicht gehoben sondern gefördert wird, und um dies sicherzustellen, ist der Steigungswinkel der Fördereinrichtung grosser als der Böschungswinkel des Materials. Der Böschungswinkel des in einer derartigen Anlage zu behandelnden Materials schwankt innerhalb gewisser Grenzen, jedoch für mineralische Produkte, beispielsweise Zementklinker, ist er weniger als 40°. Gemäss einem weiteren Merkmal der Erfindung,bildet daher der Linienzug (Trasse) der Fördereinrichtungen auf der Wand des Rohrs einen Winkel von 40° oder mehr mit der Erzeugenden des Rohrs.

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Die Steigung der Vorsprünge kann allmählich gegen den Hubabschnitt hin abnehmen, sodass die Vorsprünge allmählich in Heber übergeführt werden.

Das Einlassende jedes Kühlerrohrs kann mit plattenartigen Vorsprüngen ausgerüstet sein, welche die Pläche der Rohrauskleidung bedecken . Ein Einlassabschnitt dieser Art unterstützt die Verhinderung des Materialrückflusses in den Ofen, ermöglicht jedoch gleichzeitig das Strömen der Kühlluft durch das Rohr, unbehindert durch Verengungen,

er Zwei Beispiele erfindungsgemässer Kühlrohre werden noch in den Zeichnungen erläutert, welche darstellen:

Pig. 1 einen senkrechten Axialschnitt durch das Auslassende eines mit einem Planetenkühler versehenen Drehrohrofens ;

Pig· 2 einen Schnitt nach Linie II-II der Pig. 1;

Pig. 3 eine Vergrösserung eines Teils von Pig. 1, welche im einzelnen einen Längsschnitt durch ein Kühlerrohr zeigt;

Pig· 4 eine Vergrösserung eines Teils von Pig· 3, welche Fördereinrichtungen weiter im einzelnen zeigt;

Pig. 5 einen Schnitt nach Linie V-V von Pig· 3»

Pig· 6 eine gleiche Ansicht wie diejenige von Pig. 3, welche einen Sehnitt durch ein Kühlerrohr zeigt;

Pig. 7 einen Schnitt nach Linie VII-VII von Pig. 6;

Pig. 8 einen Schnitt nach Linie VIII-VIII von Pig. 6, und

Pig. 9 einen Schnitt nach Linie IX-IX von Pig. 6.

Pig. 1 zeigt einen Drehrohrofen 1 mit einer hitzefesten Auskleidung2für das Brennen einer Beschickung 3 aus einem Material, beispielsweise wie Zementrohmaterial zu Klinker·

Der Ofen hat nahe seinem unteren Ende eine Anzahl von Auslassöffnungen 4, welche über Rutschen 5 mit einer entsprechenden Anzahl von Kühlerrohren 6 in Verbindung stehen,

welche in planetariseher Weise gleichwinkelig um das Dreh-OS I

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-6-ordnet sind.

Das gekühlte Material verlässt jedes Kühlerrohr durch eine Auslassöffnung 7 in dem Lufteinlassende des Rohrs. Alle Öffnungen 7 sind umgeben von einem feststehenden Gehäuse 8, dessen Boden als Trichter 9 für das Sammeln des Materials ausgebildet ist. Das gekühlte Material wird durch eine Bodenöffnung 10 in dem Trichter entleert.

Diese besondere Konstruktion zeigt eine Reihe von Kühler- rohren, angeordnet um das Auslassende eines Drehrohrofens, welcher gegen sein Einlassende hin aufsteigt. Naturgemäss können die Rohre abwärts weisend zu dem Ofen angeordnet sein und, insbesondere bei grossen Anlagen, können die Rohre getrennt von dem Ofen montiert sein.

Gemäss Fig« 3 sind trogartige hebende Mitnehmer-Förderer 11 in jedem Kühlesrohr in dem Ende des Rohrs vorgesehen, welches der Auslassöffnung 7 näher ist. Tröge 12, welche nur Material fördern,· sind in dem anderen Ende des Rohrs vorgesehen und erstrecken sich von dem Einlass des Rohrs an. Jede Rutsche 5 hat eine hitzefeste Auskleidung 13, und auch das Einlassende jedes Kühlerrohrs besitzt eine hitzefeste Auskleidung 14.

Die trogförmigen Mitnehmer-Förderer 11 erstrecken sich spiralig zum Auslassende des Rohrs von einem Punkt, welcher einen Abstand von zweimal dem inneren Durchmesser des Rohrs tresitz^von der Einlassöffnung durch die Verbindungsrutsche 5. Die Mitnehmer-Förderer heben das Material über die waagerechte Ebene durch die Rohrachse und geben es im Laufe der Umdrehung wieder in der Form von Vorhängen 15 (s_e Fig. 7) wieder ab. Die Vorhänge 15 sind schräg zur Rohrachse und decken den Querschnitt des Rohrs völlig ab, sodass das abgegebene Material den Durchgang der Kühlluft durch das Rohr behindert. Hierdurch findet ein wirksamer Wärmeaustausch zwischen dem Material und der Luft statt«

Die gezeigten Mitnehmer-Förderer dienen nicht nur zur Erzeugung der Vorhänge! , sondern auch zur Förderung des Materials zum Lufteinlassende des Rohrs.

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Dajes jedoch, wichtig ist, das Material von dem Luftauslassend des Rohrs hinweg zu fördern(welches auch das Material-Einlas ende darstellt), sind die Tröge 12 in der Nähe dieses Einlassendes angeordnet, um diesem Zweck zu dienen. Diese Trög^eben das Material nicht, sondern schieben es vorwärts von dem Luftauslassende hinweg, sodass das Material nicht mehr in den Ofen während der Drehung des Kühlerrohrs zurück-

nicht
fallen kann«, Da das Material/in die Luft in der Nähe des Materialeinlassendes gehoben wird, wird das Material auch nicht von der Luft in diesem Teil des Kühlerrohres mitgenommen und das schon von der Luft während ihres Durchgangs durch die Materialvorhänge mitgenommene Material wird nun wiederum in diesem Abschnitt ausgefällt, sodass nur unbedeutende Mengen an Material in den Ofen mit der Kühlluft zurückgeführt werden«,

Zwischen den fördernden Trögen und dem Einlassende des Kühlerrohrs besitzt dieses Rohr eine hitze- und abnutzungsfeste Auskleidung 16 mit einer plattenförmigen Oberfläche. Dieser Abschnitt des Kühlerrohrs, weil uneben, begünstigt di Verhinderung des Rückströmens von Material in den Ofen hinein, ermöglicht aber gleichzeitig des Strömen der Kühlluft durch das Rohr ohne Beschränkung durch Hindernisse, welche die Bildung von Wirbeln unterstützen, wodurch das Material zurück in den Ofen getragen würde.

Das Ergebnis besteht darin, dass die Geschwindigkeit der Kühlluft durch den Kühler und insbesondere die Verbindungsrutsche niedrig ist. Die Materialbeschickung im Kühlerrohr wird niedriger gehalten und das Kühlen des Materials wird beträchtlich verbessert,,

Die Fig. 4 und 5 erläutern die fördernde Wirkung der Tröge 12 mehr im einzelnen und zeigen die Materialbewegung innerhalb des Rohrs in dem Abschnitt mit den Fördertrögen 12.

Fig. 6 zeigt eine ähnliche Ansicht wie Fig. 3 eines zweiten Kühlerrohrs mit nicht-hebenden Fördertrögen 17» angeordnet in einem Abschnitt, welcher die Mitnehmer-Förderer 11 in zwei Abochnitte unterteilt. Dieses Kühlerrohr besitzt

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aueh den gleichen Einlassabschnitt wie den in Fig. 3 gezeigten.

Diejffig. 7, 8 und 9 sind Schnitte durch die Fig. 6; Pig» 7 zeigt die Mitnehmer-Förderer 11 beim Entladen von Material über die Rohrbreite und Fig. 8 zeigt mehr im einzelnen den Einlassabschnitt des Kühlerrohrs und die unebene plattenartige Oberfläche 16„ Fig. 9 erläutert den Querschnitt durch die Fördertröge 17»

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Claims

-9-Patentansprüche,

1. Planetenkühler mit einer Reihe von zylindrischen Kühlerrohren, angeordnet oder eingerichtet, um an dem Auslassende eines JJrehrohrofens mit den Achsen der Rohre im wesentlichen parallel zur Ofenachse angeordnet zu werden, wobei das Einlass· · ende jedes Kühlerrohrs unmittelbar oder mittelbar mit einem Auslass des Ofens verbunden ist oder werden kann, dadurch gekennzeichnet , ■ dass j4des Kühlerrohr (6) mit hebenden trogförmigen Mitnehmer-Förderern (11) ausgerüstet ist, welche sich spiralig längs der Innenwand des Rohres zu seinem Auslassende (7) erstrecken, und dass die stromaufwärtigen Enden der Mitnehmer-Förderer (11) axial von den Einlassenden der entsprechenden Rohre durch einen Abstand gleich mindestens dem zweifachen des Rohrdurchmessers getrennt sind.

2. Planetenkühler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die stromaufwärtigen Enden der Mitnehmer- · Förderer (11) axial von den Einlassenden der entsprechenden Rohre durch einen Abstand gleich bis zum fünffachen des Rohrdurchmessers getrennt sind".

3. Planetenkühler nach einem der vorhergehenden Ansprüche^ , dadurch gekennzeichne t, dass der Einlassabschnitt jedes Kühlerrohrs (6) eine hitze- und abnutzungsfeste Auskleidung (16) besitzt, welche plattenartige Abschnitte umfasst, die eine unebene Oberfläche bilden.

4. Planetenkühler nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzliche Fördermittel (17) vorgesehen sind, welche'dazu dienen, das Material im wesentlichen ohne sein Anheben längs des Rohrs zu schieben.

5. Planetenkühler nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Fördermittel (17) schraubengewindeartige Tröge umfassen.

6. Planetenkühler nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die zusätzlichen Fördermittel 17) zwischen dem Einlassende der hebenden Mitnehmer-Förderer (11)

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und dem Einlassende des Kühlerrohres vorgesehen sind«

7· Planetenkühler nach Anspruch 4 oder 5, dadurch g e k e η η zeichnet, dass die zusätzlichen Fördermittel (17)
in einem Abschnitt vorgesehen 'sind, welcher den Hubtrogabschnitt in zwei Teile unterteilt.

8. Planetenkühler nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Linie'nzug
(Trasse) der zusätzlichen fördermittel (17) auf der Rohrwand einen Winkel von 40° oder mehr mit der Erzeugenden Bildet»

9. Drehrohrofen zum Brennen von Material, insbesondere von Zementklinkern, dadurch gekennzeichnet , dass ein Planetenkühler gemäss dem vorhergehenden Ansprüchen mit dem Ofen zwecks Drehung mit ihm integral montiert ist.

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