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SCÜTTGUTTROCKNER
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Die
Erfindung bezieht sich auf Schüttguttrockner, die in der chemischen Industrie und
in der Lebensmittelindustrie verwendet werden können Bekannt ist ein Schüttguttrockner,
der von der Firma Krupp in der BRD hergestellt wird und ein hohles zylindrisches
Gehäuse enthält, das unter einem Winkel zu seiner Drehachse angeordnet ist und Doppelwände
besitzt, welche einen Raum ftir das Durchströmen eines Wärmeträgers bilden.
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Durch einen Kanal in einem der Zapfen des Trocknergehäuses erfolgt
die Zuführung des Warmeträgers (des Dampfes und durch einen anderen Kanal wird das
Kondensat abgeführt. Durch einen Kanal in dem zweiten Zapfen des Trocknergehäuses
wird ein Vakuum im Hohlraum des Gehäuses gewährleistet.
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Für die Herstellung; der bekannten Schüttguttrockner wird eine beachtliche
Menge Metall verbraucht, und trotzdem haben sie eine niedrige Leistungsfähigkeit
infolge einer unzureichenden Heizfläche.
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Atisserdem besitzen sie eine nledrige Feuchtigkeitsentnahme von 1
m2 beheizter Oberfläche als Resultat einer unzureichenden Vermischung des zu behandelnden
Gutes im Hohlraum des Trocknergehäuses und des Kontaktes mit der beheizten Oberfläche.
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Aus dem in Frankreich erteilten Patent Nr. 1593256 ist ein Schüttguttrockner
bekannt, der ein in bezug auf die Horizontalachse drehbares hohles zylindrisches
Gehäuse aufweist.
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langs dessen Wänden Rohre verlaufen, die parallel zur Längsachse am
Kreisumfang um diese Achse herum angeordnet sind.
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Jedes von diesen Rohren ist mit seinen Enden an die entsprechenden
Gehäuseböden derart angeschweisst, dass der Innenraum des Rohres mit dem Raum fdr
das varchströmen des Warmeträgers zwischen den Doppelwänden des Trocknergehäuses
in Verbindung steht. Im Verlauf der Arbeit wird der Wärmeträger, beispielsweise
Wasserdampf, durch einen Kanal in einem der Zapfen zum Raum zwischen den Doppelwänden
des Trocknergehäuses zugeführt. Aus diesem Raum gelangt der Wärmeträger in die längs
des Hohlraums des Trocknergehäuses verlaufenden Rohre.
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Hierbei entstehen im Trocknergehäuse und in den Rohren verschieden
grosse Wärmespannungen, die die Schweissnähte an den Stellen der Verbindung der
rohre mit dem Trocknergehäuse zerstören.
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Ausserdem werden bei der Drehung des Trocknergehäuses die Rohre,
wenn sie sich in ihrer unteren Lage im Trockner befinden, mit Kondensat gefullt,
weshalb beim Kontakt der
Rohre mit den zu behandelnden Gut ihre
Wärmeabgabe beträchtlich niedriger ist als bei den Rohren, die sich oben befinden,
mit Dampf gefüllt sind und mit dem zu behnndelnoen Gut nicht in Kontakt stehen.
imine grosse Anzahl von Örfnungen in den Böden des Trocknergehäuses, die zum Einführen
der runden von zum Durchströmen des Wärmetragers bestimmten Rohren dienen, schwächt
die mechanische Festigkeit des Gehäuses beträchtlich ab, so daß seine Dicke vergrössert
und folglich Metall für die Herstellung des Trockners zusätzllch verbraucht werden
muss.
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Die Längslage der rohre in bezug auf das Trocknergehäuse trägt nicht
zur effektiven Vermischung des zu behandelnden Gutes und zum Ausgleich seiner Temperatur
an der Wand und im mittleren Teil bei und gestattet deshalb nicht, den spezifischen
Arbeitswirkungsgrad der Wärmeaustauschflächen wesentlich zu erhöhen.
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Die in Längsrichtung angeordneten Rohre heben einen Teil des zu behandelnden
Gutes empor und bilden Staub, der aus dem Trockner ausgetragen wird, was zum Verlust
an Fertigpro dukt und zum Verstopfen des Vakuumsystems durch dasselbe führt.
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Darüber hinaus macht die besagte Längslage der Rohre den Trockner
sperrig und erlaubt es nicht, seine Wärmeaustauschfläche trotz der komplizierten
- Konstruktion wesentlich zu vergrößern.
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Zweck der vorliegenden Erfindung ist die Beseitigung der erwähnten
Schwierigkeiten.
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Der erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Schüttguttrockner
mit einer solchen Form und Anordnung der rohrförmigen Elemente zum Durchströmen
des Wärmcträgers zu schaffen, daß eine Vergrösserung der Wärmeaustauschfläche zu
erreichen, die Leistungsfähigkeit des Trockners zu steigern, seine Betriebsdauer
zu verlängern und die Qualität des hergestellten Fertigproduktes zu erhöhen möglich
wird.
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Diese Aufgabe ist durch Schaffung eines Schüttguttrockners gelöst,
der ein hohles zylindrisches Gehäuse mit Doppelwänden enthält, die einen Raum ftir
das Durchströmen eines Warmeträgers bilden, welcher Raum mit dem Hohlraum eines
Jeden der rohrförmigen Teile in Verbindung steht, die um die Längsachse des Gehäuses
herum angebracht sind, das unter einem Winkel zu seiner horizontalen Drehachse angeordnet
ist, bei dem gemäss der Erfindung seitens des Hohlraumes in der Innenwand des Gehäuses
ein Zuleitungs- und ein Ableitungssammler einseitig befestigt sind, vermittels deren
der Raum für das Durchströmen des Wärmetrsg'ers mit dem Hohlraum jedes der rohrförmigen
Teile in Verbindung gesetzt ist, welche in Form von Rohrschlangen ausgeführt sind,
die nach entsprechenden Schraubenlinien gekrümmt und koaxial zueinander angeordnet
sind.
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Die genannte Form und Anordnung der rohrförmigen Elemente bieten
die Möglichkeit, die Wärmeaustauschfläche beträchtlich zu erhöhen und folglich die
Leistungsfähigeit des Trockners zu steigen.
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Durch die Ausbildung der rohrförmigen Elemente in Form von nach einer
Schraubenlinie gekrümmten Rohrschlangen werden die Wärmespannungen vollkommen ausgeglichen,
und die Zerstörung der Schweissnähte an den Stellen der Zu- und Abführung des Wärmeträgers
zu den rohrförmigen Elementen wird ausgeschlossen.
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Die koaxiale Anordnung der Rohrschlangen vergrößert die Kontaktfläche
des Schüttgutes mit der beheizten Oberfläche und intensiviert die Vermischung desselben,
gewährleistet seine gleichmäßige Trocknung und trägt demnach zur Erhöhung der Qualität
des Fertigproduktes bei.
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Es ist zweckmäßig, die Stellen des Anschlusses der Rohre schlanken
an die Sammler in einem Abstand von der Innenwand des Gehäuses anzubringen, der
in einem Bereich von 1/3 bis 1/2 des Innendurchmessers des Trocknergehäuses liegt.
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Diese Anbringung der Anschlußstellen der Rohrschlangen an die Sammler
gestattet es den Rohrschlangen, sich von dem Kondensat freizumachen, welches in
sie nach einer Schraubenlinie bei der Drehung des Trocknergehäuses überflleßt, und
dadurch den Wärmeaustauschprozess erheblich zu intensivieren.
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Zur Erläuterung der Erfindung ist nachstehend ein Ausfu..hrrrgsbeispiel
eines Schüttguttrockners unter Bezugnahme auf beigelegte Zeichnungen beschrieben.
Es zeigen: Flg. 1 einen Trockner, Schnitt in der Vertikalebene entlang der Längsachse;
Fig. 2 einen Schnitt nach Linie II-II in Fig. 1.
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Der Schüttguttrockner besitzt ein hohles geschweißtes zylindrisches
Gehäuses 1 (Fig. 1 und 2) mit einer Innenwand 2 und einer Außenwand 3, zwischen
denen ein Raum 4 für das Durchströmen eines Wämeträgers, beispielsweise des Dampfes,
vorhanden ist.
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Das Trocknergehäuse 1 ist unter einem Winkel von 3 zu seiner horizontalen
Drehachse angeordnet und mittels Zapfen 5 und 6 (Fig. 1) in Lagerungen und ts 8
befestigt.
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Durch (in den Zeicbnungen nicht dargestellte) Offnungen in einem
Stutzen 9, einen Kopf 10 in einer Packungsstopfbuchse 11 und dem Zapfen 5 wird der
Wärmeträger (Dampf) zu dem Raum 4 zwischen den Wänden 2 und 3 des Gehäuses zugeführt,
welcher nit Sammlern 12 und 13 in Verbindung steht, die an der Innenwand 2 seitens
des Hohlraumes 14 des Trocknergehäuses 1 einseitig befestigt sind. An den Sammlern
12 und 13 sind mit ihren Enden drei rohrförmige Teile befestigt, von denen jedes
in Form einer nach einer entsprechenden Schraubenlinie gekrümmten Rohrschlange 15,
16 und 17 ausgeführt ist. Die Hohlräume jeder der genannten Rohrschlangen stehen
mit den Sammlern 12 und 13 in Verbindung, während die Rohrschlangen 15, 16 und 17
(Fig. 2) selbst um die Längsachse des Gehäuses 1 herum angebracht und koaxial zueinander
angeordnet sind.
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Die Stellen des Anschlusses der Rohrschlangen 15, 16 und 17 an die
Sammler 12 und 25 (Fig. I) sind von der Innenwand 2 des Trocknergehäuses I in einem
Abstand angebracht, der in einem Bereich von 1/3 bis 1/2 des Innendurchmessers D
(Fig. 2) des Trocknergehäuses I liegt.
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Zur Abführung des kondensats aus den Hohlrqumen der Rohre schlangen
15, 16 und 17 sind entsprechende KanQle Cin den Zeichnungen nicht dargestellt) und
ein Stutzen 18 (Fig. 1) im Kopf 10 seitens des Zapfens 5 vorgesehen. In dem Zapfen
6 ist ein (nicht gezeichneter) Kanal zur Abführung des Dampf-Luft-Gemisches aus
dem Hohlraum 14 des Trocknergehäuses I zu einem Kopf 19. Das Trocknergehäuse 1 hat
eine Luke 20 zur Aufgabo des Schüttgutes und zum Austrag des Fertigproduktes. Eine
Luke 21 im Gehäuse I i9t zur technologischen Bedienung von Rohrschlangen 15, 16
und 17 und am Zapfen 6 befestigten Filtern 22 bestimmt. Der Trockner besitzt einen
Antrieb 23 zu seiner Drehung, welcher auf einem Gestell 24 montiert ist. Die Lagerung
8 des Zapfens 8 ist auf einem Ges tell 25 befestigt.
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Der Trockner arbeitet folgenderweise. In den Trockner wird periodisch
eine vorgegebene Menge Ausgangsschüttgut durch die Luke 20 bei deren oberer Lage
aufgegeben, und nach Beendigung der Beschickung wird die Luke 20 hermetisch abgeschlossen.
Danach wird der Antrieb 23 zur Drehung des Trocknergehäuses I eingeschaltet und
der Hohlraum 14 des Trockners vakuumiert.
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Es wird der Wärmeträger (Dampf) durch den Stutzen 9 über Kanäle im
Kopf 10 und im Zapfen 5 zu dem Raum 4 zwischen den Wänden 2 und 3 des Trocknergehäuses
I zugeführt. Aus dem Raum 4 gelangt der Wärmeträger (Dampf) durch den Sammler 13
in jede der Rohrschlangen 15, 16 und 17, gibt seine Wärme
ab und
kondensiert teilweise. Das Kondensat bewegt sich durch den Sammler 12, der sich
unterhalb des Sammlers 13 befindet, während der Drehung der Rohrschlangen nach einer
Schraubenlinie zum Zapfen 5 und dann durch die entsprechenden Kanäle im Zapfen 5
und kopf 10 zum Stutzen 18.
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Während der Drehung des Trocknergehäuses I wird das im Hohlraum 14
befindliche Trockengut aa der Innenwand 2 des Gehäuses I umgeschüttet und tritt
mit der Aussenfläche der Bohrschlangen 15, 16 und 17 in Kontakt, wobei es sich unter
intensiver Vermischung beträchtllch erwärmt und demzufolge schnell und effektiv
ausgetrocknet wird. Das sich im Prozess der Trocknung bildende Dampf-Luft-Gemisch
wird aus dem Hohlraum 14 des Gehäuses I durch die Filter 22 und die Kanäle in dem
Zapfen 6 und dem Kopf 19 abgeführt. Die Intenslvierung der Trocknung erfolgt durch
Verwendung eines heißen Wärmeträgers und das durch die Konstruktion bedingte Freibleiben
der Rohrschlagen von Kondensat.
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Die angegebene Form der Rohrschlangen gewährleistet die Queranströmung
derselben durch das zu trocknende Material, wobei die Austragverluste(Verluste an
Fertigprodukt) zurückgehen und der Wärmeaustausch bedeutend zunimmt.
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Nach beendeter Trocknung des Schüttgutes wird der zur Drehung dienende
Antrieb 23 ausgeschaltet und das Trockner gehäuse I In die Lage mit aer Luke 20
nach unten gebracht, worauf das Vakuumierungssystem abgeschaltet und dann die Luke
20
geöffnet wird, durch welche das Fertigprodukt ausgetragen wird.
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Wie Prüfungen gezeigt haben, wurde es möglich, die Temperatur des
Wärmeträgers im Trockner zu erhöhen, das zu behandelnde Gut intensiver durchzumlschen,
den Wärmeaustausch zu verbesseren, die Wärmeaustauschfläche zu vergrößern und dabei
die Rohrschlangen kompakter anzuordnen, den Metallbedarf zu vermindern, die Herstellungstechnologie
zu vereinfachen und Verluste des zu behandelnden Gutes durch Verminderung seines
Austrags aus dem Trockner durch den Strcm des Dampf-Luft-Gemisches herabzusetzen.
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Außerdem ist die Leistungsfähigkeit des Trockners ale Ergebnis der
zweifachen Vergrößerung der Wärmeaustauschfläche gestiegen. ks hat sich die Betriebszuverlässigkeit
des Trockners durch Wegfall von für die Schweißnähte zerstörend wirkenden Wärme
spannungen an den Befestigungsstellen der Endabschnitte der Rohrschlangen erhöht.
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Beobachtungen haben gezeigt, daß das Einsatzgebiet des Trockners
erweitert und der Ärbeitswirkui;sgrad desselben erhöht werden.
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Die Verbindung jeder ersten Eingangswindung der Rohrschlange mit
dem Sammler in einem Abstand von mindestens 1/3 des Innendurchmessers des Trocknergehäuses
bietet die Möglichkeit, die Rohrschlangen von Kondensat vollkommen freizumachen
und dadurch ihre Arbeit beträchtlich zu intensivieren.