DE2309883C3

DE2309883C3 - Planetary cooler

Info

Publication number: DE2309883C3
Application number: DE19732309883
Authority: DE
Inventors: Otto 4722 Ennigerloh; Schmits Heinz-Herbert 4840 Rheda; Schulz Hans 4140 Rheinhausen Heinemann
Original assignee: Polysius AG
Current assignee: ThyssenKrupp Industrial Solutions AG
Filing date: 1973-02-28
Publication date: 1976-08-05

Description

Stmzteil (11) mit der einen Halterung (16) und der in radialer Richtung mittlere Stützteif (10) mit der anderen Halterung (16') fest verbunden ist und daß sich diese Stützteile vorzugsweise über dazwischen angeordnete Keile (12 bis 15) gegeneinander abstützen. Stmzteil (11) is firmly connected to the one holder (16) and the central support (10) in the radial direction with the other holder (16 ') and that these support parts are preferably supported against each other via wedges (12 to 15) arranged in between.

J. Planetenkühler nach Anspruch 2. dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine der beiden einander zugewandten Flächen von in radialer Richtung benachbarten Stutzteilen (z. B. 9. 10) entsprechend dem dazwischen angeordneten Keil (12. 13) abgeschrägt ist.J. planetary cooler according to claim 2, characterized in that that at least one of the two mutually facing surfaces from in the radial direction adjacent support parts (e.g. 9. 10) according to the wedge arranged between them (12. 13) is beveled.

Die Erfindung betrifft einen Planetenkühler für einen Drehrohrofen, dessen Kühlrohre am Mantel des Drehrohrofens mittels Halterungen befestigt sind, die eine Relativbewegung benachbarter Kühlrohre in Umfangsrichtung des Ofenmantels gestatten, wobei jedes Kühlrohr über eine eigene Halterung unmittelbar am Ofen mantel befestigt istThe invention relates to a planetary cooler for one Rotary kiln, the cooling tubes of which are attached to the jacket of the rotary kiln by means of brackets that have a Relative movement of neighboring cooling tubes in the circumferential direction of the furnace jacket, each cooling tube has its own bracket directly on the furnace jacket is attached

Es Kt ein Planetenkühler bekannt (DT-OS 17 58 003), Es wurden schließlich im inland auch schon Planetenkühler gebaut und der Fachwelt hek.innr. bei denen die einzelnen Kühlrohre in gesonderten Halterungen befestigt sind, die an ihrem inneren Ende mit dem Man-It is known as a planetary cooler (DT-OS 17 58 003). Finally, planetary coolers have also been built inland and the experts hek.innr. in which the individual cooling tubes are fastened in separate brackets, which at their inner end with the man-

tel lies" Drehrohrofen* verbunden sind und /wischen sich in limiangsrichtung einen Spalt frei lusst-n. der eine Relativbewegung (insbesondere eine thermische Ausdehnung) der Kuhlrohre und ihier Halterungen in Umfa igsrichtung gestattet. Bei dieser Losung ergibt sich jedoch ein anderer Nachteil: Bedingt durch das exzentrisch zur Drehrohrofenachse angreifende Gewicht der ein/einen Kühlrohre treten am Fuß der Kuhlrohr-Halterungen, d. h. in der Zone der Verbindung dieser Halterungen mit dein Mantel des Drehrohrofens, sehr erhebliche Zug- und Druckkräfte auf, die diese Verbindung und den Drehrohrofenmantel stark beanspruchen. Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, unter Vermeidung der Mangel der geschilderten Ausführungen einen Planetenkühler der eingangs genannten Art so auszubilden, daß — unter Aufrechterhaltung einer weitgehend freien Relativbewegung benachbarter Kühlrohre in Umfangsrichtung des Ofenmantels im Norrr.albetrieb - die kräftemäßige Beanspruchung der Verbindung der Kühlrohrhalterungen mit dem Drehh tel lies "rotary kiln * are connected and / wipe A gap opens up in the direction of the limit. the a relative movement (in particular a thermal expansion) of the cooling pipes and their brackets in Extent direction permitted. With this solution results However, there is another disadvantage: Due to the eccentric The weight of the one cooling pipe acting on the rotary kiln axis occurs at the foot of the cooling pipe brackets, d. H. in the zone of connection of these brackets with the casing of the rotary kiln, very much considerable tensile and compressive forces, which place heavy demands on this connection and the rotary kiln shell. The invention is therefore based on the object while avoiding the shortcomings of the embodiments described to train a planetary cooler of the type mentioned so that - while maintaining a largely free relative movement of adjacent cooling tubes in the circumferential direction of the furnace shell in Normal operation - the forceful stress on the connection of the cooling pipe brackets with the rotary h

b«i dem die Kühlrohre in etwa halbkreisförmigen Aus- 45 rohrofenmantel sowie die Beanspruchung des Dreh-b «i which the cooling tubes in approximately semicircular outer tube jacket as well as the stress on the rotary

nehmungen einer am Mantel des Drehrohrofens befestigten, ringförmigen Tragplatte gehaltert und durch scheilenarttge äußere Befestigungsteile festgelegt sind. Der wesentliche Nachteil dieser Ausführung besteht darin, daß sich die im Betrieb thermisch hochbeanspruchten Kühlrohre vor allem in Umfangsrichtung nicht frei ausdehnen können; gleiches gilt für die zwischen den genannten Ausnehmungen vorhandenen Stege der einteiligen Tragplatte. Legt man die Kühlrohre in den erwähnten Ausnehmungen verschiebungsfrei fest— was zumindest an einer Stelle in Längsrichtung der Kühlrohre erfolgen muß —, so sind erhebliche thermische Spannungen in den Kühlrohren. in der ringförmigen Tragplatte und im Ofenmantel unvermeidlich.one attached to the jacket of the rotary kiln, are supported annular support plate and fixed by scheilenarttge outer fastening parts. The main disadvantage of this design is that they are subject to high thermal loads during operation Cooling tubes cannot expand freely, especially in the circumferential direction; the same applies to the between the said recesses existing webs of the one-piece support plate. If you put the cooling pipes Fixed in the recesses mentioned without displacement - at least at one point in the longitudinal direction the cooling tubes must take place - there are considerable thermal stresses in the cooling tubes. in the annular Support plate and inevitable in the furnace shell.

Bet einem anderen bekannten Planetenkühler <*> (DT-OS 21 04 115) sind die Kühlrohre mittels gemeinsamen jeweils zwischen benachbarten Kühlrohren angeordneter, sielzcnartiger Halterungen befestigt, die an ihrem FuB gelenkig mit dem Mantel des Drehrohrofens verbunden sind. Über diese Pendelstützen-Halterungen müssen die gesamten, von den Kühlrohren erzeugten Kräfte auf den Ofenmantcl übertragen werden. Diese hohe Zugbeanspruchung bedingt, daß die Verbindungsrchrofenmantels selbst vor allem in Betriebsfällen mit extrem hohen Belastungen wesentlich verkleinert werden. Bet another well-known planetary cooler <*> (DT-OS 21 04 115) are the cooling pipes by means of common Sielzcnartiger brackets, each arranged between adjacent cooling tubes, attached to the their feet are articulated to the jacket of the rotary kiln. About these pendulum support brackets the entire forces generated by the cooling tubes must be transferred to the furnace shell. This high tensile stress means that the connecting rchrofenmantels itself, especially in operational cases with extremely high loads are significantly reduced in size.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die einander zugewandten Stirnflächen der Halterungen benachbarter Kühlrohre an einer im ra* dial-äußeren Bereich dieser Stirnflächen befindlichen Stelle über in Umfangsrichtung gegeneinander gleitbewegliche Stützteile radial gegeneinander abgestützt sind.This object is achieved in that the facing end faces of the Holders of adjacent cooling tubes on one located in the radial outer area of these end faces Place supported radially against one another via support parts that can slide against one another in the circumferential direction are.

Bei dem erfindungsgemäßen Planetenkühler werden die von den Kühlrohren erzeugten Kräfte im Normal¹ betrieb unmittelbar über die Hälterungen auf den Oren> mantel übertragen; außerdem ist im Normalbetrieb eine Relativbewegung der Kühlrohre und¹ Halterungen· in Umfangsrichtung, insbesondere auf Grund thermischer Dehnungen, möglich. Bei extrem hohen Belastungen kommt dagegen die gegenseitige Abstützung der Halterungen benachbarter Kühlrohre zur Wirkung; wodurch ein zusätzlicher Kraftübertragungsweg von; einem besonders stark beanspruchten Kühlrohr über die Halterungen der benachbarten Kühlrohre zum Mantel des Drehrohrofens geschaffen wird.In the case of the planetary cooler according to the invention, the forces generated by the cooling tubes in normal ¹ operation are transmitted directly to the Oren> jacket via the mounts; In addition, a relative movement of the cooling tubes and ¹ holders in the circumferential direction, in particular due to thermal expansions, is possible during normal operation. In the case of extremely high loads, on the other hand, the mutual support of the brackets of adjacent cooling tubes comes into play; whereby an additional power transmission path of; a particularly heavily stressed cooling pipe is created via the brackets of the adjacent cooling pipes to the jacket of the rotary kiln.

Durch die gegenseitige Abstützung benachbarter Halterungen kompensieren sich Zug- und Druckkräfte teilweise bereits im Bereich dieser benachbarten Halterungen, so daß die Verbindungs/onen /wischen den Halterungen und dem Mantel des Drehrohrofen* sowie ■■ der Manie! des Drehrohrofens nur noch durch kleinere Differen/krafie beansprucht u-erden.Through the mutual support of neighboring Brackets compensate for tensile and compressive forces partially already in the area of these neighboring brackets, so that the connections / onen / wipe the Brackets and the jacket of the rotary kiln * as well as ■■ the mania! of the rotary kiln only through smaller ones Differen / krafie claims u-earth.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Ijnteranspruchen. Ein Ausführungsbeispicl der Erfindung ist in der Zeichnung veranschaulicht. Es te. zeigtAdvantageous embodiments of the invention emerge from the subclaims. An embodiment of the invention is illustrated in the drawing. It te. indicates

F ι g. i einen Teilschnitt duich /wc· K.üh!ronre eines erfmdungsgemäßen Planetenkühler.Fig. i a partial cut duich / wc · K.üh! ronre one planetary cooler according to the invention.

F ι g. 2 ein Detail, das die Abstützung benachbarter Halterungen veranschaulicht. ι jFig. 2 a detail showing the support of neighboring Brackets illustrated. ι j

Am Umfang eines Drehrohrofens I sind eine Anzahl von Kühirohren 2. 2' usw. angebracht, wobei für die folgende Beschreibung angenommen sei. daß sich die Achse 3 des Kühlrohres 2 gerade etwa auf der Höhe der (nicht dargestellten) Achse des Drehrohrofens I befindet. A number of cooling tubes 2, 2 ' etc. are attached to the circumference of a rotary kiln I, which is assumed for the following description. that the axis 3 of the cooling tube 2 is just about level with the axis of the rotary kiln I (not shown).

Das Kühlrohr 2 — gleiches gilt für alle anderen Kühlrohre, die plunetenartig am Umfang des Drehrohrofens I angeordnet iind — sitzt in einer Halterung 16. die aus einem inneren Haiterungsteii 4 und einem ;> äußeren Halterungsteil 5 besieht. Der innere Halterungsteil 4 isi am Mantel des Drehrohrofens I starr befestigt und bildet eine etwa halbkreisförmige Ausnehmung 4<j, in der das Kühlrohr 2 ruht. Der äußere Haiterungsteii 5 weist gleichfalls eine das Kühlrohr 2 umschließende, etwa halbkreisförmige Ausnehmung 5<? ■ju! und ist auf beiden Seiten durch nur schematised angedeutete Verbindungselemente 6, 7 (beispielsweise Sehraubbol/en) mit dem inneren Halierungsteil 4 verbunden. The cooling pipe 2 - the same applies to all others Cooling tubes that are plump-like on the circumference of the rotary kiln I arranged iind - sits in a holder 16. which consists of an inner holder 4 and a;> outer bracket part 5 as seen. The inner bracket part 4 is rigidly attached to the jacket of the rotary kiln I and forms an approximately semicircular recess 4 <j, in which the cooling tube 2 rests. The outer mounting part 5 also has a cooling tube 2 surrounding, approximately semicircular recess 5 <? ■ ju! and is only schematised on both sides by indicated connecting elements 6, 7 (for example Visible bolts) connected to the inner halving part 4.

Zwischen den Halterungen 16. 16' benachbarter Kühlrohre 2. 2' ist ein freier Spalt 8 vorhanden, der insbesondere im Normalbetrieb eine thermische Ausdehnung der Kühlrohre und ihrer Halterungen in ! Imfangsrichtung gestattet.Between the brackets 16, 16 'of adjacent cooling pipes 2, 2' there is a free gap 8, which, in particular during normal operation, causes thermal expansion of the cooling pipes and their brackets in! In the peripheral direction permitted.

Ohne die im folgenden näher erläuterte Abstützung würden nun — bedingt durch das Gewicht des Kühlrohres 2 und seiner Halterungen 16 (versinnbildlicht durch die an der Achse 2 angreifende Kraft K) — an der Verbindungszone zwischen dem inneren Halterungsteil 4 und dem Mantel des Drehrohrofens 1 beachtliche Zug- und Druckkräfte Zbzw. Dauftreten. Für das Kühlrohr 2' sind die genannten Kräfte mit K', Z' und U bezeichnet.Without the support explained in more detail below - due to the weight of the cooling tube 2 and its brackets 16 (symbolized by the force K acting on the axis 2) - there would be considerable tension at the connection zone between the inner mounting part 4 and the jacket of the rotary kiln 1 - and pressure forces Zbzw. D occur. For the cooling pipe 2 ', the forces mentioned are denoted by K', Z 'and U.

Zur Verkleinerung dieser Kräfte, die insbesondereTo reduce these forces in particular

eines Kuhlrohrcs t'icof a Kuhlrohrcs t'ic

bei eurem großen Belastungen eines
Konstruktion in unerwünschter Weise beansprucneii. isi /wischen den Halterungen 16. 16' benacnbiiriL-i Kühlrohre eine Abstützung vorgesehen- |ede dies·..·: Abstützungen enthält drei Stützteile 9. 10 und Ii. \·ί denen der in radialer Richtung innere Stui.'ten '■* li.'ii! der in radialer Richtung äußere Siüt/.leil Il iini dei Ho-ierung 16 des Kuhlrohres 2 im vorliegende!: Γιιϋ mn dem inneren Halierungsteil 4 verbunden ist. ά.ιΙι rend der in radialer Richtung mittlere Stut/ieii !() mn der Halterung 16 des benachbarten Kühlrohre 2 ^r bunden ist. Zwischen diesen Stützteilen 9. 10 unu 11 sind — wie insbesondere F ι g. 2 zeigt — Keile 12 his 15 angeordnet, durch die Montageungenuuigkciien angeglichen werden und eine zuverlässige gegenseitige Abstützung der Stützteile 9. 10 und Il in radialer Ruining erreicht wird.with your great burdens one
Construction is undesirably stressed. isi / wipe the brackets 16. 16 'benacnbiiriL-i cooling tubes a support provided- | ede this · .. ·: supports contains three support parts 9. 10 and II. \ · Ί those of the inner pieces in the radial direction '■ * li.'ii! the outer in the radial direction Siüt / .leil Il iini dei Ho-ierung 16 of the cooling pipe 2 in the present !: Γιιϋ mn the inner halation part 4 is connected. ά.ιΙι rend the middle in the radial direction Stut / ieii! () mn the holder 16 of the adjacent cooling tube 2 ^ r is bound. Between these support parts 9. 10 and 11 are - as in particular FIG. 2 shows wedges 12 to 15 arranged, by means of which assembly imperfections are adjusted and a reliable mutual support of the support parts 9, 10 and 11 is achieved in radial ruining.

Wie Fig.) erkennen läßt, ist die Stärke der Stützteile 9 bis Jl sowie der Keile 12 bis 15 in Umfangsrichmng kleiner als der Spalt 8 gewählt. Durch diese Dimensionierung wird erreicht, daß sich die Halterungen 16. 16' benachbarter Kühlrohre 2. 2 auch im Bereich der Abstützung in Umfangsrichuing gegeneinander ausdehnen können.As can be seen in FIG.), The thickness of the support parts 9 to Jl and of the wedges 12 to 15 in the circumferential direction is selected to be smaller than the gap 8. This dimensioning ensures that the brackets 16, 16 'of adjacent cooling tubes 2, 2 can also expand against one another in circumferential direction in the area of the support.

Bei dem dargestellten Ausfühningsbeispiei ist der mittlere Stützteil 10 unter einem den Keilen 12 b's 15 entsprechenden Winkel abgeschrägt, so daß sieh emc gute flächige Verbindung ergibt.In the example shown, the middle support part 10 beveled at an angle corresponding to the wedges 12 b's 15, so that see emc results in a good two-dimensional connection.

Bei Betrachtung der F : g. 1 leuchtet es ohne weitere.^ ein. daß durch die eriindungsgemäße radiaie Ansiüizung der Halterungen 16. 16' benachbarter kühlrohre 2. 2' die unerwünschten Kräfte Z. Ob/.v,'. Z. D u . icütlich verkleinert werden, du im Bereich der Absiut/ung bereits eine weitgehende Kompensation der auitre'.enden Zug und Druckkräfte erfolgt. Auf die Verbmdungszonen /wischen den Halterungen und dem üfenmaniel sowie auf den Oienmantel wirken demgemäß nur noch wesentlich verringerte Differenz.krälieLooking at the F: g. 1 it lights up without any further. ^ A. that due to the radial attachment of the brackets 16, 16 'of adjacent cooling pipes 2, 2' according to the invention, the undesired forces Z. Ob / .v, '. Z. D u. It can be comfortably reduced in size, you already have extensive compensation of the external tensile and compressive forces in the area of the absurdity. Accordingly, only significantly reduced differences in the difference act on the connection zones / between the mountings and the cover maniel as well as on the outer jacket

Bei dem erläuterten Ausführungsbeispiel ist die Abstützung zwischen den inneren Halterungsteilen 4 benachbarter Kühlrohre 2, 2 vorgesehen. Im Rahmen der Erfindung ist es selbstverständlich jedoch auch möglich, die Abstützung zwischen den äußeren Haltcrungsteilen 5 benachbarter Kühlrohre anzuordnen. Zweckmäßig ist es jedenfalls, die Abslützung möglichst im äußeren Bereich der einander gegenüberliegenden Stirnflächen 17. 17' benachbarter Halterungen 16, 16' vorzusehen, d. h. an einer in radialer Richtung möglichst weir nach außen verlagerten Stelle.In the illustrated embodiment, the support is between the inner holding parts 4 of adjacent cooling tubes 2, 2 are provided. As part of the In accordance with the invention, however, it is of course also possible to provide the support between the outer retaining parts 5 adjacent cooling pipes to be arranged. In any case, it is useful to have the wear in the outer area as far as possible the opposing end faces 17, 17 'of adjacent brackets 16, 16', d. H. at a point that is as far as possible displaced outwards in the radial direction.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

claims of action:

1. Planetary cooler for a rotary kiln, the cooling tubes of which are attached to the casing of the rotary kiln by means of brackets which allow a relative movement of adjacent cooling pipes in the circumferential direction of the furnace casing, each cooling pipe being attached directly to the furnace casing via its own bracket, characterized in that the facing end faces (17; VT) of the brackets (16, 16 ') of adjacent cooling pipes (Z 2 ") at a point located in the radially outer area of these end faces via screwing between the cooling pipes and the Hallerun conditions The resulting suirke clamping friction largely prevents free relative movement

Adjacent cooling pipes in the circumferential direction of the furnace jacket.

In another known planetary cooler (DTPS 11 49 291) the cooling tubes are on the furnace shell attached by means of common stilts with which the

ίο Cooling pipes connected via claws. the Have elongated holes to allow a certain relative movement of adjacent cooling tubes in the circumferential direction of the To enable furnace jacket. Even with this known design, however, the cooling pipes must

Fangsrichiung mutually slidable support 15 generated forces over the same Konstrukiionselementeile (9,10.11 / radially supported against each other. 2. Planetary cooler according to claim 1, characterized in that each support contains three support parts (9. 10. 11), of which the radial The inner direction (9) and the outer io in the radial direction are obvious.

te are transferred to the furnace shell, the other allow a certain relative movement of adjacent cooling tubes in the circumferential direction of the furnace shell should. The drawbacks of such a construction