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Umluftsichter mit Kühleinrichtung Die Erfindung betrifft einen Umluftsichter
mit einem Sichtraum, der an seiner Unterseite in einen mit Auslaufstutzen versehenen
Grobgutauffangbehälter ausläuft, mit einem Streuteller, einem Ventilator, der einen
den Sichtraum von unten nach oben durchströmenden Umluftstrom erzeugt, und mit wenigstens
einem Staubabscheider, dem der mit Feingut beladene Umluftstrom nach Durchströmen
des Sichtraumes zufließt und aus dem er nach Abscheidung des Feingutes in den Sichtraum
zurückgeführt wird, und mit einer Kühleinrichtung für das Grobgut, die im Bereich
des Grobgutauffangbehälters angeordnet ist.
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Derartige Umluftsichter sind beispielsweise zum Sichten von Zement-Mahlgut
eingesetzt. Bei der Zerkleinerung in Zementmühlen entsteht Mahlwärme, die zum Teil
durch Abstrahlung des Mühlenrohrmantels abgeführt wird. Da sich die Durchsatzleistung
solcher Mühlen entsprechend dem Mahlkörpervolumen ändert, besitzen Mühlen mit großem
Rohrdurchmesser relativ kleine Abstrahlungsflächen, wodurch es zu einer übermäßigen
Erwärmung des Mahlgutes kommt, was in vielen Fällen unerwünscht ist.
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Es ist bekannt, die Mühlen selbst mittels eingeblasener Kühlluft zu
kühlen. Entstehen jedoch größere Wärmemengen, so können diese nicht durch stärkere
Belüftung der Mühlen abgeführt werden, da die durch die Mühlen durchsetzbaren Luftmengen
aufgrund der maximal möglichen Luftgeschwindigkeiten in den Halslagern und in der
Mühle selbst begrenzt sind.
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Es wurden deshalb bereits Kühler entwickelt, bei denen das Mahlgut
pneumatisch an einem wassergekühlten Rohrsystem vorbeigeführt wird, an dem es seine
Wärme abgibt. Für die Temperaturentwicklung in der Mühle ist es sinnvoll, nur das
vom Sichter zur Mühle zurücklaufende Grobgut zu kühlen. Die Grobgutmengen liegen
aber je nach Mahlfeinheit bei dem Drei- bis Vierfachen der Ferttmenge; es sind also
entsprechend große t Kühleinrichtungen erforderlich, die neben einem enormen apparativen
Aufwand auch einen entsprechend hohen Platz benötigen und zusätzliche Bauhöhe in
der Anlage erfordern. Dies führt bei Neuanlagen zu erhöhten Baukosten und macht
den Einbau solcher Kühlsysteme in vorhandenen Anlagen in den meisten Fällen aufgrund
der Platzverhältnisse unmöglich.
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Ein weiterer Nachteil dieser Kühler ist, daß wegen der notwendigen
gleichmäßigen Verteilung des Kühlgutes über den ganzen Querschnitt der Kühlschächte
zwischen den Rohrsystemen nur relativ kleine Querschnitte pro Gesamtraumbedarf möglich
sind. Dies erfordert auf der anderen Seite hohe Durchflußgeschwindigkeiten,
was
einerseits bei einer vorgegebenen Verweilzeit zu großer Bauhöhe und andererseits
zu entsprechend hohem Verschleiß der Kühlrohre führt.
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Ein weiterer Nachteil bei Kühlern dieser Art ist auch, daß das völlige
Entleeren des Kühlers zusätzliche Fördergeräte erfordert, welche das Material vom
tiefsten Punkt des Kühlers abtransportieren.
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Um einen Teil dieser Nachteile zu beheben, wurden deshalb bereits
an Windsichten selbst die Feingutabscheidebehälter mit Wasser gekühlt, was jedoch
nur über die Abkühlung des Feingutes indirekt die Sichterumluft und damit unzureichend
das Grobgut kühlte. Die erwünschte Temperaturabsenkung in der Zementmühle oder dergleichen
konnte nicht erreicht werden.
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Der Erfindung liegen daher folgende Aufgaben zugrunde: a) einen Umluftsichter
der eingangs genannten Art unter Vermeidung der genannten Nachteile derart auszubilden,
daß eine wirksame Kühlung des Mahlgutes in der angeschlossenen Mühle ermöglicht
wird; b) eine preiswerte und platzsparende Bauweise des Windsichters zu ermöglichen,
wobei die Maße eines Windsichters ohne Kühler nicht wesentlich überschritten werden
sollen; c) die Arbeitsgeschwindigkeit soll nicht oder nur unwesentlich herabgesenkt
werden, wobei für die zusätzliche Behandlung
ein Minimum an Energie
aufgewendet werden soll; d) das Kühlsystem soll einfach automatisch zu überwachen
sein, leicht zugänglich und rationell zu warten sein; e) der Verschleiß im Kühlsystem
soll gering gehalten sein; f) die Konstruktion soll (wahlweise) auch so auszuführen
sein, daß das Kühlsystem in Sonderfällen durch das Mahlgut zu umgehen ist; g) universale
Anwendbarkeit auf viele Sichtertypen soll gewährleistet sein.
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Diese Aufgaben werden gemäß der Erfindung gelöst durch einen Umluftsichter
der eingangs genannten Art, bei dem der Grobgutauffangbehälter in seinem Inneren
mit einem Wärmeaustauscher versehen ist, an dessen Wandungen das Grobgut entlanggeführt
ist, und bei dem das auslaufende Grobgut über wenigstens ein im wesentlichen senkrecht
angeordnet es öberlaufleitungselement geführt ist, durch dessen Boden Druckluft
zugeführt werden kann.
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Bei einer derartigen Ausführung eines Umluftsichters wird das gesamte
Grobgut vor Verlassen des Umluftsichters intensiv gekühlt. Da das Grobgut unmittelbar
aus dem Sichtraum mittels Streuteller gleichmäßig auf den gesamten Sichtraumberteilt
in das Kühlsystem fällt, kann der Querschnitt des Kühlraumes,
verglichen
mit bekannten Kühleinrichtungen, relativ groß gehalten werden, so daß bei extrem
niedriger Durchflußgeschwindigkeit ein äußerst wirkungsvoller Wärmeaustausch ermöglicht
und der Verschleiß am Kühlsystem (Wärmeaustauscher) auf ein Minimum gesenkt wird.
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Die Höhe des Wärmeaustauschers kann aufgrund der niedrigen Durchflußgeschwindigkeit
klein gehalten werden, so daß die Gesamtbauhöhe des Umluftsichters nicht vergrößert
werden muß, was auch den nachträglichen Umbau bereits in Betrieb befindlicher Anlagen
ermöglicht.
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Durch die Verbindung des Grobgutsammelraumes mit einem pneumatisch
betätigten Überlaufleitungselement reguliert sich die Durchflußgeschwindigkeit entsprechend
der Aufgabemenge von selbst und der Wärmeaustauscher ist immer optimal gefüllt.
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Ein wesentlicher weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Umlaufsichters
ist auch darin zu sehen, daß das Kühlsystem ohne Verwendung zusätzlicher Fördergeräte
bei jeder Betriebsunterbrechung völlig entleert werden kann, so daß ein Festbacken
des Kühlgutes bei längerem Stillstand ausgeschlossen ist.
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Schließlich verringern sich die Anlagenkosten. Der erfindungsgemäße
Umlaufsichter
ermöglicht die Kühlung des Mahlgutes ohne zusätzliche Transportwege und ohne zusätzlichen
Platzbedarf.
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Weiterhin sei auf die wichtigsten Vorteile der verbesserten Ausführungsformen
gemäß den Unteransprüchen hingewiesen: Zur Verbilligung der Anlage trägt bei, wenn
normgerechte Radiator-Kühlelemente verwendet werden, die an sich bekannten Heizungselementen
entsprechen. Eine Überwachung des Kühlsystems ist leicht möglich, wenn an der Ausgangsleitung
des Kühlmediums ein Drucküberwachungsgerät eingebaut ist, das mit einer entsprechenden
Alarm- und/oder Abschalteinrichtung verbunden ist. Auch mit zum Teil abgeschalteten
Kühlsystem-Sektoren arbeitet das Gerät über lange Zeit noch befriedigend.
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Das Überlaufleitungselement kann aus Trennmantel, Haube und Innenrohr
zusammengesetzt sein, die gegeneinander verschiebbar sind, so daß eine Öffnung entsteht,
durch die das Grobgut unter Umgehung der Kühleinrichtung in den Auslaufstutzen gelangt.
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Die Erfindung läßt sich an verschiedenen Umlaufsichter-Typen realisieren.
Das Ablaufrohr kann sowohl zentral als auch peripher zu einem oder mehreren - auch
in Kombination -angeordnet
sein.
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Der poröse Boden, durch denJDuckluft eingeblasen wird, so daß ein
Fließbett entsteht, kann in mehrere unabhängig voneinander belüftbare Felder unterteilt
werden, so daß die Leistung entsprechend dem Anfall des Grobgutes reguliert werden
kann. Dabei ist der Boden vorzugsweise je nach Ausführungsform nach innen oder außen
geneigt.
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Die Wärmeaustauscher-Elemente können leicht zugänglich gestaltet sein,
wenn der Mantel des Grobgutauffangbehälters mit Klappen, Türen und dergleichen versehen
ist.
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Weitere Eigenschaften und Vorteile der Erfindung gehen aus der nachfolgenden
Beschreibung der in der Zeichnung veranschaulichten Ausführungsbeispiele hervor.
Die Figuren der Zeichnung zeigen: Fig. 1, 2 und 3 ein erstes, zweites und drittes
Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Umlaufsichters; Fig. 4 zeigt einen Schnitt
gemäß Linie A...A in Fig. 1 bzw. 2.
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Bei dem in Fig. 1 dargestellten Umlaufsichter ist in einem Sichtraum
1 auf einer extern angetriebenen vertikalen Welle 2 ein mit Sichtgut beaufschlagter
Streuteller 3 und ein den
Umluftstrom beeinflussendes Gegenflügelsystem
3> befestigt.
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Der einen Umluftstrom erzeugende Ventilator befindet sich über dem
Sichtraum und steht einerseits mit dem Sichtraum 1 und andererseits mit einem Feingutabscheider
4 in Verbindung.
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Dieser ist wiederum über einen Leitschaufelkranz 5 an den Sichtraum
1 angeschlossen. Der Feingutabscheider 4 ist im beschriebenen Ausführungsbeispiel
für den Abtransport des Fertiggutes mit einer Luftförderrinne 18 versehen.
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Der sich nach unten an den Leitschaufelkranz 5 anschließende und mit
einem Kühlsystem versehene Grobgutauffangbehälter 6 enthält -in seinem Inneren ein
Überlaufleitungselement 50.
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Das Element 50 ist nach außen durch einen Trennmantel 8 begrenzt,
dessen Oberteil als Haube 9 ausgebildet ist und gegenüber dem Trennmantel axial
verschiebbar ist. Die Haube 9 ist über Speichen 11 mit einem ebenfalls axial verschiebbaren
Überlaufrohr 10 und einer vertikal angeordneten Verstelleinrichtung 12 verbunden.
Der Trennmantel 8 endet mit geringem Abstand über einem zumindest im horizontalen
Bereich porösen Boden 14, welcher über eine Rohrleitung 16 und Luftkästen 15 mit
Druckluft beaufschlagt wird. Ventile 17 dienen zur Einregulierung der Druckluftmengen.
Der Boden 14 des Grobgutsammelbehälters 6 ist im übrigen trichterförmig gestaltet
und weist einen geneigten Bereich auf, wo er entweder als poröser, belüftbarer Boden
mit flacher Neigung oder als steilgeneigter
Boden, auf dem das
Kühlgut durch seine Schwerkraft an den tiefsten Punkt rutscht, ausgeführt ist.
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Nach unten setzt sich das Überlaufrohr 10 des Leitungselementes 50
in einen Auslaufstutzen 13 fort.
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In der Figur sind zwei verschiedene Stellungen der Haube mit Überlaufrohr
gegenüber dem Außenmantel dargestellt.
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Das Ausführungsbeispiel nach Figur 2 zeigt einen Umluftsichter mit
Kühleinrichtung, bei dem sich der den UmluStstrom erzeugenden Ventilator 20 außerhalb
des Sichtraumes befindet und über Rohrleitungen 21, 22 einerseits mit mehreren Feingutabscheidern
23 und andererseits über einen Leitschaufelkranz 24 mit dem Sichtraum 25 in Verbindung
steht.
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Auch dieser Umluftsichter ist mit einem Kühlsystem versehen, das dem
der Figur 1 entspricht. Für gleiche Teile sind gleiche Bezugszeichen gewählt worden,
so daß die Beschreibung des Kühlsystems unmittelbar auf dieses Ausführungsbeispiel
übertragen werden kann.
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Das Ausführungsbeispiel nach Figur 3 zeigt einen erfindungsgemäßen
Umluftsichter, bei dem-der den Umluftstrom erzeugende Ventilator 26 unterhalb des
Sichtraumes 27 angeordnet und seine Saugseite unmittelbar mit den Abluftanschlüssen
28 mehrerer Feingutabscheider 29 verbunden ist. Ein solcher Umluft
sicher
ist in der DAS 1 757 819 - selbstverständlich ohne Kühleinrichtung bereits beschrieben.
Bezüglich der Einzelheiten wird auf die DAS ausdrücklich Bezug genommen.
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Der Grobgutauffangbehälter 6' ist bei dieser Varianteebenfalls mit
einem wasserführenden Kühlsystem 7' versehen.
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Im Gegensatz zu den Ausführungsbeispielen gemäß Figur 1 und Figur
2 ist der Boden 14' jedoch nach außen geneigt. Das Uberlaufleitungselement 30 und
ein Behälter 31 zum Auffangen des überlaufenden Kühlgutes umgeben koaxial den Grobgutauffangbehälter
6'.
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Am Gehäuse und am Mantel 30 des Auffangbehälters sind Ringschieber
32, 33 vorgesehen.
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Figur 4 zeigt einen Schnitt durch das Kühlsystem gemäß Figur 1 und
2 Es sei darauf hingewiesen, daß es besonders vorteilhaft ist, dem verlängerten
Grobgutauffangbehälter 6 und dem Mantel des Überlaufleitungselementes 50 eine rechteckige
oder quadratische Form zu geben. Auf diese Weise ist es möglich, als Kühlelemente
beispielsweise genormte, starrwandige Heizkörper (Radiatoren 53) zu verwenden, die
sich im Falle einer Reparatur bequem seitlich ein- und ausbauen lassen.
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Hierzu werden seitlich angeordnete Klappen am Gehäuse des Auffangbehälters
vorgesehen (nicht dargestellt).
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Die Wirkungsweise der in Figur 1 und 2 dargestellten Umluftsichter
ist folgendermaßen: Das aus dem Sichtraum 1 fallende, vom Streuteller 3 gut verteilte
Grobgut gelangt in den Grobgutauffangbehälter 6.
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Dort staut es sich zwischen den Rippen der wasserdurchströmt-en Wärmeaustauscher-Radiatoren
53. Die Haube 9 und das Überlaufrohr 10 befinden sich dabei in der unteren Position
(rechte Zeichnungshälfte).
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Führt man über die Rohrleitung 16 und den porösen Boden 14 Druckluft
zu, so wird das angestaute Grobgut fließfähig, steigt zwischen dem Trennmantel 8
und dem Überlaufrohr 10 hoch, fällt in dieses und verläßt den Umluftsichter durch
den Auslaufstutzen 13.
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Die Durchflußgeschwindigkeit des Kühlgutes reguliert sich wie in einem
Überlaufgefäß entsprechend der anfallenden und mit unter stark unterschiedlichen
Grobgutmenge von selbst.
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Die durch das Kühlsystem fließende Kühlwassermenge wird zweckmäßigerweise
in Abhängigkeit von der Kühlwassertemperatur am Austritt des Kühlers reguliert.
Das Kühlwasser kann in einem in der Zeichnung nicht veranschaulichten Kühler zurückgekühlt
und im Kreislauf erneut dem Kühlsystem zugeführt werden.
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Wird das verschiebbare Oberteil (Haube 9) des Trennmantels 8 und damit
das Überlaufrohr lo, wie in der linken Zeichnungshälfte der Figuren 1 und 2 dargestellt,
in die obere Position gebracht, so entsteht eine Öffnung 51. Durch diese Offnung
entleert sich das Grobgut, das sich in einem Schüttkegel 52 aufstaut. Auf diese
Weise kann - nach Abschalten der Druckluft - das Kühlsystem umgangen werden.
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Zur Bewachung der Dichtigkeit des Kühlsystems ist an der Auslaufleitung
des Kühlsystems eine Drossel und ein Druckwächter vorgesehen, die den durch die
Drossel erhöhten Kühlwasserdruck überwachen. Mittels eines Kontakt schalters kann
damit jede Undichtigkeit im Kühlsystem durch entsprechenden Druckabfall sofort festgestellt
und die Wasserzufuhr abgesperrt werden.
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Bei dem Ausführungsbeispiel nach Figur 3 fällt das Grobgut ebenfalls
in einen Grobgutauffangbehälter 6 und staut sich zwischen den Rippen des Wärmeaustauschers.
Wird durch den porösen Boden 14' Druckluft zugeführt, so wird das Kühlgut ebenfalls
fließfähig, steigt im Überlaufleitungselement 30 auf oben, fällt in den Behälter
31 und verläßt den Sichter durch die Öffnung 13'.
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Es sei darauf hingewiesen, daß das Kühlsystem sich für alle Arten
von Sichtern mit unten liegendem Auffangbehälter eignet.
Das Kühlsystem
kann entsprechend den Erfordernissen auch mit anderen Kühlmedien versorgt werden.
Für besondere Fälle kann es auch als Heizsystem dienen.