DE2658469A1

DE2658469A1 - Geblaeseschlaegermuehle

Info

Publication number: DE2658469A1
Application number: DE19762658469
Authority: DE
Inventors: Richard Beelmann; Johannes Kerstges; Paul Ing Grad Mertens
Original assignee: Deutsche Babcock AG
Current assignee: Deutsche Babcock AG
Priority date: 1976-12-23
Filing date: 1976-12-23
Publication date: 1978-07-06
Also published as: FI773696A; FI61641C; US4161293A; FI61641B; PL203242A1; PL113567B1

Description

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Gebläseschlägermühle

Die Erfindung betrifft eine Gebläseschlägermühle zur Mahltrocknung, deren Rotor aus einem auf der Mühlenwelle angeordneten Schlägerteil und einem Schaufelrad besteht, wobei die Schlägerarme des Schlägerteils zwischen Nabenringen der Mühlenwelle befestigt sind und die Mühlenwelle in ihrer Längsachse mit einer Wasserkühlung versehen ist.

Derartige Mühlen saugen zur Trocknung des feuchten Mahlgutes durch einen Absaugeschacht aus dem Feuerungsraum des Kessels heiße Rauchgase an. Der Rotor unterliegt somit während des Mahltrocknungsprozesses oder auch beim An- und Abfahren der Mühle einer hohen Temperaturbelastung.

Es ist bekannt, die Mühlenwelle über eine Innenbohrung zu kühlen. Zusätzlich kann die Mühlenwelle im Bereich des Eintrittsquerschnitts der Mühle von einem Wellenschutzrohr umgeben sein, wobei durch den Zwischenraum zwischen Wellenschutzrohr und Mühlenwelle Kühlluft geführt werden kann.

Bei einer bekannten Gebläseschlägermühle, deren Mühlenwelle nicht mit einer Innenbohrung zur Wasserkühlung versehen ist, wird die durch den Zwischenraum zwischen Wellenschutzrohr und Mühlenwelle geführte Kühlluft weiter durch Kühlkanäle geleitet, die sich zwischen der Nabe des Rotors und der Welle befinden. Um bei dieser Gebläseschlägermühle eine hinreichende Kühlung der Mühlenwelle zu erreichen, müssen größere Kühlluftmengen durch diese Kühlkanäle geführt werden. Trotzdem stellt sich noch eine verhältnismäßig hohe Temperatur der Mühlenwelle ein, so daß die so gekühlte Mühlenwelle einer durch eine Innenbohrung mit Wasser gekühlten Mühlenwelle unterlegen ist.

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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Mühlenwelle einer Gebläseschlägermühle der eingangs genannten Art derart zu schützen, daß einmal hohe Temperaturen am Wellenkamm vermieden werden und daß zum anderen auch die Temperaturdifferenz über den Wellenquerschnitt abgebaut wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Wellenkämme der Nabenringe in einem Abstand von einem Außenmantel umgeben sind, der mit Durchbrüchen für den Durchtritt der Schlägerarme versehen ist. Die in dem Zwischenraum zwischen dem Außenmantel und den Wellenkämmen der Nabenringe vorhandene stehende Luft bewirkt eine Wärmeisolation. Zusätzlich kann der Zwischenraum mit einem geeigneten, temperaturbeständigen z. B. aus Asbest bestehenden Isoliermaterial gefüllt sein. Durch den Zwischenraum kann auch ein gasförmiges Kühlmittel geführt werden. Auf diese Weise wird die Mühlenwelle in Verbindung mit der wirksamen Innenkühlung vor zu hoher Temperaturbelastung geschützt. Durch das Kühlwasser in der Innenbohrung wird die Wärme, die durch die Isolierschicht innerhalb des Zwischenraumes und durch den Wellenkörper dringt, abgeführt, so daß die Isolationswirkung und die Innenkühlung voll zum Tragen kommen.

Der Außenmantel kann durchgehend sein. Dabei ist die Breite der Durchbrüche um den Betrag der maximal auftretenden Axialdehnung des Außenmantels gegenüber der Mühlenwelle größer als die Breite der Schlägerarme.

Weiterhin kann vorgesehen sein, daß der Außenmantel auf den unterhalb des Mühleneintritts befindlichen Teil des Schlägerteils beschränkt ist und bis zur in Strömungsrichtung gesehen ersten Reihe der Schlägerarme reicht. Hierbei ist zwar der Kühleffekt geringer als bei der vorher beschriebenen Einrichtung, jedoph sind die Schlägerarme einfacher auszubauen.

Zur Vereinfachung der Montage und Demontage der Schlägerarme sowie zur Vermeidung von Leckluft kann nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen sein, daß der Außenmantel aus einzelnen Ringen besteht, deren Breite geringfügig größer ist als der Abstand zwischen zwei benachbarten Reihen von Schlägerarmen und daß diese Ringe sich im Bereich der Durchtritte der Schlägerarme überlappen.

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ΒΑΒΟφΟΚ (1765)

Um das gasförmige Kühlmittel in den Zwischenraum zwischen den Wellenkämmen der Nabenringe und dem Außenmantel zu fördern, kann an den Zwischenraum eine Kühlgasquelle angeschlossen sein. Alternativ kann außerhalb des Mühlengehäuses auf der Mühlenwelle ein Axialgebläse angeordnet sein, dessen Austrittsquerschnitte mit dem Zwischenraum zwischen Außenmantel und Nabenringen verbunden ist.

Der Raum zwischen zwei Nabenringen kann dann möglichst vollständig vor den heißen Rauchgasen geschützt werden, wenn vorgesehen ist, daß die Schlägerarmfüße den Raum zwischen zwei Nabenringen ausfüllen, wobei der Abstand zwischen zwei Schlägerarmfüßen in einer Schlägerarmreihe in Umfangsrichtung höchstens dem 0,3-fachen Wert des Abstandes zweier Nabenringe entspricht. Mit dieser Anordnung wird eine Beaufschlagung der Wellennaben mit heißem Rauchgas im Bereich der Schlägerarme weitgehend vermieden. Außerdem wird die Möglichkeit verringert, daß sich zwischen den Schlägerarmfüßen Staub ablagern kann.

Mehrere Ausführungsbeispiele sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 den Längsschnitt durch eine Gebläsemühle

Fig. 2 den Schlägerteil der Gebläsemühle im Längsschnitt

Fig. 3 den Schnitt III-III nach Fig. 2 und

Fig. 4 eine andere Ausführungsform des Schlägerteils

im Längsschnitt

Die Gebläseschlägermühle enthält einen in einem Mühlengehäuse 1 angeordneten Rotor. Der Rotor besteht aus der Mühlenwelle 2, die durch einen Motor 3 über ein Getriebe angetrieben ist und die in zwei außerhalb des Mühlengehäuses 1 angeordneten Lagern 4 und 5 gelagert ist. Auf die Mühlenwelle 2 ist ein Schlägerteil 6 mit mehreren Schlägerarmen 7 und daran befestigten Schlägerköpfen 8 sowie Schaufelrad 9 mit radialen Schaufeln 10 gesetzt.

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Das als Ventilator wirkende Schaufelrad 9 saugt durch einen Ansaugschacht 11 heiße Rauchgase aus dem Feuerungsraum eines nicht dargestellten Kessels an. Das Mahlgut im vorliegenden Fall Rohbraunkohle, wird in den Ansaugschacht 11 eingegeben und gelangt zusammen mit den heißen Rauchgasen durch den Mühleneintritt 12 in die Mühle. Das zerkleinerte Mahlgut wird durch ein Übergangsstück 13 und die Staubleitung den nicht dargestellten Brennern des Kessels zugeführt.

Ist, v/ie in Figur 1 dargestellt, der Schlägerteil 6 nicht bis in den Bereich des Mühleneintritts 12 hineingezogen, dann ist die Mühlenwelle 2 in diesem Teil von einem feststehenden Wellenschutzrohr 14 umgeben.

Die Mühlenwelle 2 ist innen mit Wasser gekühlt und zu diesem Zweck mit einer zentralen Bohrung 15 versehen, durch die ein Rohr 16 von geringem Durchmesser geführt ist. Das Rohr 16 ist an den außerhalb des Mühlengehäuses 1 gelegenen Kühlwasserzulauf 17 und der Ringkanal zwischen dem Rohr 16 und der Wand der Bohrung 15 ist an den Kühlwasserrücklauf 18 angeschlossen.

In den Wellenkörper sind Gassen 19 eingedreht, so daß Nabenringe 20 so gebildet werden. In die Gassen 19 zwischen den Nabenringen 20 sind die Schlägerarme 7 eingesetzt. Sie werden durch Nabenbolzen 21, die durch Bohrungen in den Nabenringen 20 und den Schlägerarmfüßen 22 geführt sind, gehalten. Die Nabenbolzen 21 sind durch Sicherungsscheiben 23, die an dem ersten und dem letzten Nabenring 20 angebracht sind, fixiert.

Die Wellenkämme 24 der Nabenringe 20 sind in einem Abstand von einem Außenmantel 25 umgeben. Der Abstand wird durch entsprechende Distanzstücke 26 eingehalten, die an die Innenseite des Außenmantels 25 angeschweißt sind und die sich auf den Wellenkämmen 24 der Nabenringe 20 abstützen. Der Außenmantel 25 läuft mit dem Rotor um.

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BABC<g>CK

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Der Außenmantel 25 enthält Durchbrüche 27, durch die die Schlägerarme 7 geführt sind. Die Breite der Durchbrüche 27 ist um das Maß der maximal auftretenden temperaturbedingten Axialdehnung des Außenmantels 25 gegenüber der Mühlenwelle 2 größer als die Breite der Schlägerarme 7. Der Außenmantel 25 besteht aus einem zylindrisch geformten Blech, das an den Stoßkanten verschweißt ist. Der Außenmantel 25 kann auch aus zwei Halbschalen gebildet sein, die an den Stoßkanten durch eine übergreifende Lasche miteinander verbunden sind.

Bei dem in Figur 2 dargestellten Fall überdeckt der Außenmantel 25 den gesamten Schlägerteil 6. Es ist über auch möglich, daß der Außenmantel 25 auf den vorderen Teil des Schlägerteiles 6, der den hohen Temperaturen ausgesetzt ist, beschränkt ist und nur bis zur ersten Schlägerarmreihe oder bis zu den ersten Schlägerarmreihen reicht.

In dem Zwischenraum 28 zwischen den Wellenkämmen 24 der Nabenringe 20 und dem Außenmantei 25 befindet sich ruhende Luft, die durch Wärmeisolierung die Wellenkämme 24 vor hoher Temperaturbelastung durch die Rauchgase schützt. Zur Erhöhung der Isolationswirkung kann der Zwischenraum 28 auch mit einem Isoliermaterial wie Asbest ausgefüllt sein. Ferner können die Wellenkämme 24 mit einer wärmereflektierenden Schicht, z. B. aus einem Aluminiumblech versehen sein.

Durch den Zwischenraum 28 zwischen dem Außenmantel 25 und den Nabenringen 20 kann ein gasförmiges Kühlmittel geführt werden. Dieses Kühlmittel kann kalte Luft sein, die von außerhalb der Gebläseschlägermühle durch den freien Raum zwischen der Mühlenwelle 2 und dem Wellenschutzrohr 14 herangeführt wird, in eine Ringkammer 29 eintritt und von dort aus den Zwischenraum 28 durchströmt. An die Ringkammer 29 kann eine besondere Kühlgasquelle mit einem entsprechenden Gasdruck angeschlossen sein. Zu diesem Zweck ist an den stillstehenden Gehäuseteil der Ringkammer 29 ein Kühlgasstutzen 30 angeschlossen.

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Eine andere Art, den Zwischenraum 28 mit Kühlluft zu versorgen, besteht darin, daß außerhalb des Mühlengehäuses 1 auf dem zwischen dem Mühleneintritt 12 und dem als Loslager ausgebildeten Lager 5 vorhandenen Wellenzapfen ein Axialgebläse angeordnet ist. Dieses Axialgebläse besteht aus einem mit der Mühlenwelle 2 umlaufenden Laufrad 31, dem gegebenenfalls ein gegenüber der Mühlenwelle 2 stillstehenden Leitrad 32 nachgeschaltet ist. Das Laufrad 31 dreht sich in einem mit einem Einlaufteil versehenen Gebläsegehäuse 33, das mit dem Mühlengehäuse 1 verbunden ist. Der Austrittsquerschnitt des Axialgebläses mündet in den freien Raum zwischen Mühlenwelle 2 und Wellenschutzrohr 14.

Da der Außenmantel 25 Durchbrüche 27 für die Durchführung der Schlägerarme 7 aufweisen muß, besteht die Gefahr, daß trotz der Abschirmung des Schlägerteiles 6 durch den Außenmantel 25 heißes Rauchgas in die Gassen 19 zwischen den Nabenringen 20 gelangen und dort zu einer Aufheizung oder zu Staubablagerungen führen kann. Um das möglichst auszuschalten, sind die Schlägerarmfüße 22 so vergrößert, daß sie die Gasse 19 zwischen zwei Nabenringen 20 möglichst vollständig ausfüllen. In der in Figur 3 dargestellten Ausführungsform ist der Abstand zwischen zwei benachbarten Schlägerarmfüßen 22 einer Schlägerarmreihe in Umfangsrichtung geringer als der 0,3fache Wert des Abstandes zweier Nabenringe 20 voneinander bzw. der Breite einer Gasse 19.

Bei der in Figur 4 dargestellten Ausführungsform ist der Außenmantel aus einzelnen Ringen 34, 35 aufgebaut. Diese Ringe 34, 35 weisen an einer Kante seitliche Ausnehmungen 36 für den Durchtritt der Schlägerarme 7 auf. Die Ringe 34, 35 sind etwas breiter als der Abstand zwischen Schlägerarme 7 voneinander, so daß sie sich im Bereich der Durchtritte der Schlägerarme 7 überlappen. Jeweils jeder zweite Ring 34 stützt sich auf den Wellenkämmen 24 der Nabenringe 20 ab. Mit diesen Ringen 34 sind die dazwischen liegenden Ringe 35 lösbar z. B. durch Schrauben verbunden. Bei dieser Anordnung lassen sich durch ein Abheben einzelner Ringe 34, 35 Schlägerarme 7 austauschen.

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Wenn auch beim Durchgang durch die Gebläseschlägermühle die Temperatur der Rauchgase stetig abnimmt, so kann es doch zu empfehlen sein, die Mühlenwelle 2 auch im hinteren Teil der Gebläseschlägermühle zu schützen. Aus diesem Grund ist die Mühlenwelle 2 zwischen dem Schlägerteil 6 und der Prallplatte 37 des Schaufelrades 9 von einem zylindrischen Mantel 38 umgeben. Dieser Mantel 38 stellt die Fortsetzung des Außenmantels 25 dar und stützt sich auf dem hinteren Teil des Schlägerteils 6 sowie auf seitlich an der Prallplatte 37 des Schaufelrades 9 angesetzte Vierkantstücke 39 ab. Stege 40, die in dem Mantel 38 eingeschweißt sind und die auf der Mühlenwelle 2 aufliegen, sorgen zusätzlich für die Einhaltung eines Abstandes des Mantels 38 zur Mühlenwelle 2. Das durch den Zwischenraum 28 geführte Kühlgas kann in den Raum zwischen Mantel 38 und Mühlenwelle 2 weiter geleitet werden. Ebenso wie im Zusammenhang mit dem den Schlägerteil 6 umgebenden Außenmantel 25 erörtert, kann auch hier eine Isolierwirkung durch stehende, sich zwischen der Mühlenwelle 2 und dem Mantel 38 befindliche Luft, oder durch eingebrachtes Isoliermaterial oder durch eine Kombination aus diesen Maßnahmen herbeigeführt werden.

Claims

BABG0CK (1765)

Patentansprüche

Gebläseschlägermühle zur Mahltrocknung, deren Rotor aus einem auf der Mühlenwelle angeordneten Schlägerteil und einem Schaufelrad besteht, wobei die Schlägerarme des Schlägerteiles zwischen Nabenringen der Mühlenwelle befestigt sind und die Mühlenwelle in ihrer Längsachse mit einer Wasserkühlung versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Wellenkämme (24) die Nabenringe (20) in einem Abstand von einem Auöenmantel (25) umgeben sind, der mit Durchbrüchen (27) für den Durchtritt der Schlägerarme (7) versehen ist.
2. Gebläseschlägermühle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der zwischen dem Außenmantel (25) und den Wellenkämmen (24) der Nabenringe (20) gebildete Zwischenraum (28) mit einem Isoliermaterial gefüllt ist.
3. Gebläseschlägermühle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der zwischen dem Außenmantel (25) und den Wellenkämmen (24) den Nabenringe (20) gebildete Zwischenraum (28) von einem gasförmigen Kühlmittel durchströmt ist.
4. Gebläseschlägermühle nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Welienkämme (24) der Nabenringe (20) mit einer wärmereflektierenden Abdeckung versehen sind.
5. Gebläseschlägermühle nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Außenmantel (25) durchgehend ist und die Breite der Durchbrüche (27) um den Betrag der maximal auftretenden Axialdehnung des Außenmantels (25) gegenüber der Mühlenwelle (2) größer ist als die Breite der Schlägerarme (7).
6. Gebläseschlägermühle nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Außenmantel (25) auf den unterhalb des Mühleneintritt (12) befindlichen Teil des Schlägerteils (6) beschränkt ist und bis zur ersten Reihe der Schlägerarme (7) reicht.

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7. Gebläseschlägermühle nach den Ansrüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Außenmantel aus einzelnen Ringen (34) (35) besteht, deren Breite geringfügig größer ist als der Abstand zwischen zwei benachbarten Reihen von Schlägerarmen (7) und daß diese Ringe (34) (35) sich im Bereich der Durchtritte der Schlägerarme (7) überlappen.
8. Gebläseschlägermühle nach den Ansprüchen 1, 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß an den Zwischenraum (28) zwischen dem Außenmantel (25) und den Nabenringen (20) eine Kühlgasquelle angeschlossen ist.
9. Gebläseschlägermühle nach den Ansprüchen 1, 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß außerhalb des Mühlengehäuses (1) auf der Mühlenwelle (2) ein Axialgebläse angeordnet ist, dessen Austrittsquerschnitt mit dem Zwischenraum (28) zwischen dem Außenmantel (25) und den Nabenringen (20) verbunden ist.
10. Gebläseschlägermühle nach den Ansprüchen 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlägerarmfüße (22) den Raum zwischen zwei Nabenringen (20) ausfüllen, wobei der Abstand zwischen zwei benachbarten Schlägerarmfüßen (22) einer Schlägerarmreihe in Umfangsrichtung höchstens dem 0,3fachen Wert des Abstandes zweier Nabenringe (20) entspricht.
11. Gebläseschlägermühle nach den Ansprüchen 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der zwischen Schlägerteil (6) und Schaufelrad (9) liegende Teil der Mühlenwelle (2) ebenfalls von einem Mantel (38) umgeben ist, der sich auf dem Schlägerteil (6) und am Schaufelrad (9) abstützt.

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