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"Vorrichtung zum Feinzerkleinern von vorzerkleinertem Müll" Die Erfindung
betrifft eine Vorrichtung zum Feinzerkleinern von vorzerkleinertem Müll. Der Wiederaufbereitung
von Müll kommt heute große Bedeutung zu. Bei praktisch allen Aufbereitungsprozessen
ist eine Zerkleinerung des Rohmülls erforderlich. So ist eine einer Müllverbrennungsanlage
mit wirtschaftlicher Wärmeausnützung vorgeschaltete Aufbereitungsanlage bekanntgeworden,
in der der anfallende Müll in großen Hammermühlen auf angenähert gleiche Korngröße
vorzerkleinert,getrocknet und anschließend fraktioniert wird. Da die verbleibenden
brennbaren Kleinteile unmittelbar einer Einblasfeuerung zugeführt werden müssen,
muß die Zerkleinerung auf eine verhältnismäßig kleine Korngröße durchgeführt werden.
Die Antriebsleistung der Hammerntühlen für diesen Zerkleinerungsprozeß ist außerordentlich
hoch, so daß das Verfahren insgesamt sehr teuer wird.
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Auch bei dem ferner bekanntgewordenen amerikanischen Franklin-Institute-Verfahren
durchläuft der Rohabfall zuerst eine Hammermühle, um anschließend fraktioniert zu
werden. Anschließend wird dann das abgeschiedene leichte Material wiederum einer
Hammermühle
zugeführt. Hinsichtlich der Antriebsleistung und der
dadurch verbundenen Kosten gilt das oben Gesagte.
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Bei einem an der Technischen Hochschule in Aachen entwickelten Ver
fahren werden zunächst auf einem Schüttelsieb wertstoffarme Bestandteile abgeschieden,
worauf dann das verbleibende Grobgut einem Schneidwalzenzerkleinerer zugeführt wird.
Anschließend erfolgt dann eine Fraktionierung im Windkanal. Die hier eingesetzten
Schneidwalzenzerkleinerer finden bei der Aufbereitung von Müll immer mehr Verwendung.
Der große Vorteil dieser Vorrichtungen liegt ; darin, daß sie wesentlich weniger
Energie verbrauchen als Hammermühlen und dadurch das Aufbereitungsverfahren insgesamt
wirtschaft licher gestalten. Nachteilig ist hingegen, daß mit Schneidwalzenzerkleinerern
eine Zerkleinerung nur bis zu etwa Handtellergröße erfolgen kann. Das so er2ielte
Müllgemenge kann daher nicht unmittelbar zum Beispiel einer Einblasfeuerung oder
einer Brikettieranlage zugeführt werden.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtunq zum Feinzerkleinern
von bereits vorzerkleinertem Müll zu entwickeln, die im Vergleich zu einer Hammermühle
weniger Energie verbraucht und eine hohe Durchsatzleistung zuläßt.
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Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung gelöst durch eine Zahnleisten-Schleudermühle
mit axialem, durch einen regelbaren Luftstrom gesteuerten Gutdurchtritt und einer
Rotorwelle, deren Zerkleinerungswerkzeuge in stationär im Muhlengehäuse angeordnete
Zahnleisten kämmend eingreifen, zwischen
denen die Innenwandung
des Nählengehäuses geschlossen glattwandig ausgebildet ist.
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Bei dieser Vorrichtung wird das Feingut durch den axial gerichteten
Luftstrom durch das Mühlengehäuse geführt, ohne einer weiteren Äufbereitung unterworfen
zu werden. Die gröberen Teile werden durch die auf sie wirkende Fliehkraft gegen
die Wirkung der axialen Luftströmung im Mühlengehäuse gehalten. Dabei ist für den
Energieverbrauch der Vorrichtung von großer Bedeutung, daß die Zerkleinerung der
groben Teilchen nicht durch Zerfasern, sondern durch Abschervorgänge erfolgt. Dieser
Abschervorgang wird noch dadurch unterstützt, daß sich die groben Teilchen in Umlaufrichtung
des Flügelrades gesehen vor dem stationär im Suhlengehäuse angeordneten Zahnleisten
etwas anstauen. Schließlich ist es für eine hohe Durchsatzleistung und für einen
wirtschaftlichen Betrieb entscheidend, daß die neue Vorrichtung ohne Siebe auskommt,
die sich leicht zusetzen können und einem hohen Verschleiß ußtePliegen Es hat sich
nämlich überraschend gezeigte daß eine ausreichende Feinheit des erzeugten fliillgemenges
auch dann erreicht wird, wenn die Innenwandung des Mühlengehäuses zwischen den in
ihr angeordneten Zahnleisten geschlossen glattwandig ausgebildet ist. Dieses Ergebnis
ist insbesondere auch unter BerUckslchtigung der Tatsache überraschend, daß es sich
bei Nüll um ein sehr inhomogenes Material handelt, dessen Zerkleinerung schon allein
aus diesem Grund große Probleme aufwirft.
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Die neue Vorrichtung ist somit zur Feinzerkleinerung von Müll geeignet;
sie ist im Betrieb sehr robust; die 1£eistungsaufnahme
ist im Vergleich
zu Hammermühlen gering; der Verschleiß liegt erheblich niedriger als bei mit Sieben
ausgestatteten Einrichtungen.
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Die neue Vorrichtung kann ein rohrförmiges Mühlengehäuse mit über
seine Länge konstantem Durchmesser aufweisen. Dem rohrförmigen Mühlengehäuse kann
ein sich in Gutdurchtrittsrichtung verjüngendes kegelförmiges Mühlengehäuse axial
nachgeschaltet sein. Hier bildet der auf der Guteintrittsseite liegende zylindrische
Teil des Mühlengehäuses eine erste Aufbereitungsstufe, während der nachgeschaltete
kegelförmige Gehäuseteil eine Nach zerkleinerung gewährleistet. Bei der Nachzerkleinerung
werden die gröberen Teile unter Einwirkung der Fliehkraft entgegen der axialen Luftströmung
auch in axialer Richtung zurückgeführt, um anschließend den Zerkleinerungsprozeß
noch einmal zu durchlaufen.
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Die umlaufenden Zerkleinerungswerkzeuge des Rotors können durch Zahnleisten
gebildet sein. Dabei ist es vorteilhaft, wenn in Umfangsrichtung der lichte Abstand
zwischen zwei benachbarten Zahnleisten im zylindrischen MUhlengehuse etwa 100 -
200 mm und im kegelfdrmigen Mühlengehäuse etwa 80 - 100 mm betrAgt.
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In einer weiterhin abgewandelten Ausführungsform können in Gutdurchtrittsrichtung
gesehen die Zerkleinerungswerkzeuge im ersten Teil des Mühlengehäuses als schwenkbare
Hammer ausgebildet sein.
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Diese Werkzeuge eignen sich besonders zur Zerkleinerung von Grobgut,
vor dem die nachfolgenden Zahnleisten geschützt werden. Die ortsfesten Zahnleisten
für die umlaufenden Hammer sind im Mühlengehäuse vorzugsweise in einem Abstand von
90 Winkelgrad voneinandeS angeordnet. Die Zerkleinerungswirkung läßt sich noch verbessern,
wenn das durch die ortsfesten Zahnleisten hindurchtretende freie Ende jedes Hammers
mit einem Reißzahn bestückt ist.
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Der Austritt der Mahlgutes kann durch einen spiralförmig ausgebildeten
Gutaustrag verbessert werden.
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Bei der neuen Vorrichtung übt der starke Luftdurchsatz eine Kühlwirkung
auf das zu zerkleinernde Gut aus, so daß die Vorrichtung auf höhere Durchsatzleistung
ausgelegt werden kann. Demgegenüber würden übliche Zerfaserungsmühlen mit geriffelten
Mahl scheiben oder -segmenten bei Verarbeitung von Müll unnötig viel Reibungswärme
erzeugen. Eine übliche Zahnscheibenmühle hätte bei der Verarbeitung von Müll wegen
des engen Mahlspaltes zwischen den Mahlscheiben eine viel zu geringe Durchsatzleistung.
Außerdem bestände wegen der dichten Zahnfolge Verstopfungs- und Verklebungsgefahr,
z.3 durch weichgewordene Thermoplaste. Demgegenüber können bei der neuen Vorrichtung
die Zahnleisten mit ausreichendem Abstand angeordnet werden, da die Austragung des
Feingutes durch den Luftstrom erfolgt. Bei einer üblichen Zahnscheibenmühle würde
das Feingut aufgrund der Fliehkraft unzerkleinert austreten, wenn die Zahnteilung
verringert würde.
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Die Vorrichtung gemäß der Erfindung eignet sich auch zum Beispiel
zum Feingranulieren von vorzerkleinerter Rinde.
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In der Zeichnung sind einige als Beispiele dienende Ausführungsformen
der Erfindung dargestellt. Es zeigen: Fig. 1 in schematischer Darstellung im Längsschnitt
eine Vorrichtung mit rohrförmigem Mühlengehäuse; Fig. 2 einen Schnitt gemäß der
Linie I-I in Fig. 1; Fig. 3 in einer Darstellung gemäß Fig. 1 eine abgewandelte
Ausführungsform
Fig. 4 im Langsschnitt eine abgewandelte Ausführungsform;
Fig. 5 einen Schnitt gemäß der Linie II-II in Fig. 4 und Fig. 6 einen Schnitt gemäß
der Linie III-III in Fig. 4.
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Figur 1 zeigt eine Zahnleisten-Schleudermühle mit einem rohrförmigen
Mühlengehäuse 1, in dem eine Rotorwelle 2 umläuft, deren Zerkleinerungswerkzeuge
in Form von Zahnleisten 3 abgebildet sind.
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Letztere greifen kämmend in stationär im Mühlengehäuse 1 angeordnete
Zahnleisten 4 ein, zwischen denen die Innenwandung des Mühlen gehäuses 1 geschlossen
glattwandig ausgebildet ist. Die Zähne 5 der Zahnleisten 3 bzw. 4 weisen im Querschnitt
die Form eines gleichschenkligen Trapezes auf und nehmen in Gutdurchtrittsrichtun
gesehen hinsichtlich ihrer radialen Länge ab. Der Eintrag für den vorzerkleinerten
Müll ist mit 6 gekennzeichnet. Am Ende des rohrförmigen Mühlengehäuses 1 ist ein
spiralförmig ausgebildeter Gataustrag 7 angeordnet. burch die Vorrichtung strömt
ein Luftstrom, dessen Erzeugung und Regelung in Fig. 3 an einer abgewandelten Aus
führungsform dargestellt sind.
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Bei der Vorrichtung gemäß Fig. 3 ist dem rohrförmigen Mthlengehäuse
1 ein sich in Gutdurchtrittsrichtung verjüngendes kegelfönni ges Mühlengehäuse 8
axial nachgeschaltet. Hier beträgt in Umfangsrichtung gesehen der lichte Abstand
zwischen zwei benachbarten stationären Zahnleisten 4 im zylindrischen Mühlengehäuse
1 etwa 100 - 200 mm und im kegelförmigen Mtlhlengehäuse 8 etwa 80 - 100 mm, Zur
Unterstützung des Gutdurchtritts durch die Vorrichtung wird ein Luftstrom 9 erzeugt,
der von einem Gebläse 10 hinter dem Gutaustrag
7 angesaugt wird.
Zur Regelung des Luftstromes und damit seiner Schleppwirkung ist die Saugseite des
Gebläses 10 noch mit einem Nebenluftkanal 11 verbunden, in dem eine Regelklappe
12 angeordnet ist. Ist letztere voll geöffnet, saugt das Gebläse 10 viel Nebenluft
an, so daß die durch das Mühlengehäuse 1,8 strömende Luft nur eine verhältnismäßig
geringe Förderleistung aufweist.
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Bei geschlossener Regelklappe 12 saugt das Gebläse 10 Luft ausschließlich
aus dem Mühlengehäuse 1,8 an, so daß sich eine maximale Förderleistung des Luftstromes
ergibt. Die Druckseite des Gebiäses 10 führt in einen Abscheider 13, aus dem das
zerkleinerte Mahlgut 14 entnommen wird.
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Figur 3 zeigt ferner, daß in dem Gutaustrag 7 zur Unterstützung des
Austrages noch ein Flügelrad 15 vorgesehen werden kann.
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Die Figuren 4 bis 6 zeigen eine Vorrichtung mit einem rohrförmigen
Mühlengehäuse 1, jedoch unterschiedlich ausgebildeten Zerkleinerungswerkzeugen.
In Gutdurchtrittsrichtung gesehen sind die Zerkleinerungswerkzeuge im ersten Teil
des Mühlengehäuses 1 als schwenkbare Hammer 16 ausgebildet (siehe Figur 5), deren
durch die ortsfesten Zahnleisten 4 hindurchtretenden freien Enden mit einem Reißzahn
17 bestückt sind. Figur 5 zeigt, daß über den Umfang des Mühlengehäuses 1 vier stationäre
Zahnleisten 4 angeordnet sind, die eine grobe Zahnteilung von Z.B. 30 mm aufweisen.
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Den schwenkbaren Klammern 16 sind umlaufende Zahnleisten 3 nachgeschaltet
deren Zahnteilung beispielsweise 10 mm betragen kann.
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Anstelle der umlaufenden Zahnleisten 3 könnten auch schmaler ausgebildete
Hammer vorgesehen werden, die mit stationären Zahnleisten entsprechend enger Zahnteilung
zusammenwirken.
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Figur 4 läßt erkennen, daß das rohrförmige Mühlengehäuse 1 aus mehreren
axial hintereinander geschalteten Segmenten 1a - le bestehen kann. Die beiden Endsegmente
1a und 1c werden bei der Montage in axialer Richtung auf entsprechende Zentrierringe
18 der Stirnwandungen 19,20 des Mühlengehäuses geschoben und dort verschraubt. Das
mittlere Segment 1b wird zur Montage in radialer Richtung zwischen die beiden Segmente
1a und 1c eingeschoben und mit diesen verbunden. Dadurch lassen sich die stationären
Zahnleisten 4 verhältnismäßig einfach justieren.