DE2741738A1 - Einrichtung zur abdichtung des drehrohres eines drehrohrofens - Google Patents

Description

Einrichtung zur Abdichtung des Drehrohree eines Drehrohrofens

Anmelder:

Smit Ovens Nijmegen B.Y. Nijmegen, HOLLAND

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Einrichtung zur Abdichtung des Drehrohres eines Drehrohrofens

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Abdichtung des Drehrohres eines Drehrohrofens gegenüber dem Gehäuse am Eingangs- und Ausgangsteil sowie am Brennraum mittels Packungen aus wärmebeständigem und gleitfähigem Material.

Drehrohrofen dieser Art sind bereits weit verbreitet und seit langem bekannt, sie werden z.B. zum Herstellen von Zement, zum Trocknen verschiedenster Materialien und zur Verbrennung schwer verbrennbarer Mischungen, wie z.B. Haus- oder Sondermüll angewendet. Die vorliegende Einrichtung zur Abdichtung des Drehrohres gegenüber dem Gehäuse eignet sich für alle Arten von Drehrohröfen, sie findet vorteilhaft aber insbesondere Anwendung bei Drehrohrofen zur Bearbeitung bzw. Verbrennung von Müll. Bei der Verarbeitung des Mülls werden gasförmige Bestandteile frei, die abgeleitet werden müssen und zum Teil als Brenngas wieder verwendet werden können. Es liegt also insbesondere die Aufgabe vor, sowohl den Brennraum als auch den Eingangs- und Ausgangsteil während der Bewegung des Drehrohres abzudichten. Die auftretenden gasförmigen Bestandteile weisen zum Teil erhebliche Verunreinigungen und Giftanteile auf, z.B. Fluor, so daß die Abdichtung

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außerordentlich wichtig ist, um schädliche Emissionen zu vermeiden.

Die Problemlösung wird dadurch kompliziert, daß mit verbessertem Stand der Technik zu immer größeren Einheiten übergegangen wird und bei den dadurch erforderlichen großen Durchmessern die Dichtungsprobleme überproportional steigen. Außerdem muß sich die axiale und radiale Ausdehnung des auf ca. 1000⁰G erhitzten Drehrohres gegenüber dem kalten Zustand aufnehmen lassen.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine verbesserte Abdichtung an Drehrohröfen zwischen dem Drehrohr und den verschiedenen Gehäuseteilen zu finden, welche auch bei großen Einheiten, bei hohen Temperaturen absolut sicher und verschleißarm dichtet, störungsunanfällig und wartungsarm ist und dabei die Wirtschaftlichkeit der Drehrohrofenberetellung nicht beeinträchtigt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß bei dem eingangs genannten Drehrohrofen Packungen vorhanden sind, die an sich radial erstreckenden Dichtungsgegenflächen anliegen, sowie Packungen, die an sich axial erstreckenden Dichtungsgegenflächen anliegen, ein mindestens die Packungen aufnehmendes, konzentrisch zu dem Drehrohr angeordnetes Dichtungsringelement vorhanden ist, welches eine gewisse axiale und radiale Beweglichkeit aufweist und eine sein

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Gewicht einschließlich der Packungen aufnehmende Halterung besitzt und in axialer Richtung hei Halterung der Packungen an eine gehäusefeste Dichtungsgegenfläche oder an die gehäusefest angeordneten Packungen angepreßt wird.

Im einzelnen kann zur Einstellung einer gewissen Beweglichkeit, wodurch die Dichtungswirkung vergrößert und der Verschleiß vermindert wird, die Ausgestaltung derart erfolgen, daß die an die sich radial erstreckende Dichtungsgegenfläche angepreßten oder gehäusefesten Packungen in einem Ring gehalten werden und die an der zur Drehrohrachse konzentrischen Umfangsflache angepreßten Packungen in einem weiteren Ring gehalten sind, wobei der Ring entweder den die Packungen haltenden Ring anpreßt oder bei gehäusefesten Packungen die Dichtungsgegenfläche ausbildet.

Die einfachste Ausgestaltung besteht darin, daß die Ringe nicht mit dem Drehrohr mitdrehen, durch über Federn vorgespannte Zuganker an die sich radial erstreckenden, gehäusefesten Dichtungsgegenflächen angepreßt werden und das Gewicht der Ringe von über Seilrollen gelegten Seilzügen aufgenommen wird, welche an zwei sich in einer horizontalen Ebene gegenüberliegenden Bolzen des Dichtungsringelementes angreifen.

IM eine Abdichtung sowohl gegenüber dem Brennraum als auch dem Eingange- und Ausgangsteil sicherzustellen, können vorteilhaft an jedem Ende des Drehrohrs Jeweils zwei

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Dichtungsringelemente angeordnet sein, von denen je eines gegen den Brennraum und das andere gegen das Eingangs- bzw. das Ausgangsteil wirkt. An jedem Ende des Ofens liegt also ein Paar von Dichtungsringelementen vor.

Um den Verschleiß der konzentrisch zu der Drehrohrachse ausgerichtenen Fackungen so gering wie möglich zu halten und durch etwaige Verzüge und Ungenauigkeiten des Drehrohres eine Beeinträchtigung der Dichtwirkung zu vermeiden, können die ümfangsdichtflächen des Drehrohrs durch die Außenflächen von zum Drehrohr konzentrisch angeordneten Ringen gebildet werden, die gegenüber dem Drehrohr wärmeisoliert und mit diesem gasdicht und im gewissen Grade elastisch verbunden sind.

Im besonderen kann dabei jeder Ring einen konischen Teil aufweisen, dessen Wandstärke erheblich geringer als in dem zylindrischen Teil ist und der eine geringfügige Lagenänderung und insbesondere die Temperatur bedingte Umfangsvergrößerung des Drehrohrs erlaubt und aufnimmt. Ss wird dadurch eine immer parallel zu den Packungen verlaufende Diohtungefläche geschaffen, die von der unter hoher Temperatur stehenden Drehrohroberfläche unabhängig ist.

Im folgenden wird ein Ausführungebeispiel der Erfindung nr>>\*Yii\ yon Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigen: Pig. 1 Bchematiech den Schnitt durch einen Drehrohrofen mit den Dichtungeeinrichtungen gemäß der Erfindung,

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Fig. 2a und 2b je einen Schnitt durch eines der Dichtungsringelemente Seg-.—l· und

Pig. 3 die Seitenansicht der Dichtungsringelemente gemäß Fig. 2a.

Gemäß den Fig. werden die Dichtungseinrichtungen an den herkömmlichen entsprechenden Drehrohrofen mit einem Drehrohr 1 und einem Gehäuse 2 angewandt, wobei das Gehäuse 2 einei Eingangsteil 2a, einen in Massendurchflußrichtung folgenden Brennraum 2b und einen Ausgangsteil 2c aufweist. Insgesamt vier Dichtungsringelemente 3 sind an den Übergängen zwischen dem Eingangsteil 2a und dem Drehrohr 1, dem Drehrohr 1 und dem Übergang zum Brennraum 2b, dem hinteren Übergang des Brennraums 2b zu dem Drehrohr 1 und wiederum dem Drehrohr 1 und dem Ausgangsteil 2c angeordnet. Das Drehrohr 1 selbst weist eine bekannte Lagerung 8 mit einem Ring 8a und gehäusefesten, rotierbaren Rollen 8b auf, in welchen das Drehrohr durch die Ringe 8a geführt durch nicht gezeigte, geeignete Mittel in Rotation versetzbar ist.

Die Dichtungsringelemente weisen gemäß Fig. 2a einen radial verlaufenden Dichtungsring 4 auf, der in axialer Richtung die in ihm enthaltenen Packungen 6 anpreßt sowie einen axial verlaufenden Dichtungsring 5 auf, welcher die in ihm enthaltenen Packungen 7 in radialer Richtung anzupressen vermag. Die Packungen bestehen aus einem geeigneten Material, z.B. Kohle, Graphit, Aebestmischlingen und dergleichen.

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Die Ringe 4 und 5 enthalten die Packungen entweder als Paket oder zwischen ihnen können Teilungsstege angeordnet sein.

Jedes der Dichtungsringelemente 3 weist in einer horizontalen Ebene sich gegenüberliegend Bolzen 15 auf, an welchen jeweils ein über eine Seilrolle 13 gelegter Seilzug 12 angreift, der durch Gewichte 14 belastet ist und das Gewicht der Dichtungsringelemente 3 aufnimmt, so daß eine Gewichtsbelastung des Drehrohres und damit eine einseitige Belastung der Dichtungen vermieden wird. Es besteht also ein vollkommener Gewichtsausgleich, der über die anpaßbare Größe der Gewichte 14 einstellbar ist, wobei aber eine Bewegung der Dichtungsringelemente nicht behindert wird und der Gewichtsausgleich ist auch entsprechend den bekannten Gesetzmäßigkeiten für die Aufhängung mit Gegengewichten lagenunabhängig. An den Dichtungsringelementen 3 greifen weiterhin Zuganker 18 an, die über Federn 17 gespannt sind und parallel zur Drehrohrachse verlaufen, so daß eine axiale Anpressung des Ringes 4 über den Ring 5 gewährleistet ist. Die Ringe 4 weisen Bolzen 19 auf, die in Ankerscheiben 20 der Ringe 5 mit Spiel eingesetzt sind und eine Halterung ergeben, die eine gewisse Eigenbeweglichkeit gestattet. Federn und gewichtsbelastete Seilzüge sind hierfür natürlich nahezu gleich wirkend und daher austauschbar.

Die erfindungsgemäßen Dichtungselemente weisen durch ihren Gewichtsausgleich, ihre Anpressung gegeneinander und gegen

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die Gegenflächen sowie durch ihre Bewegungsmöglichkeiten größtmöglichen Wirkungsgrad hinsichtlich der Dichtungsmöglichkeiten und geringsten Verschleiß auf.

Zur weiteren Verbesserung der Dicttongsmöglichkeiten kann die Dichtung nicht direkt gegenüber der Oberfläche des Drehrohres vorgenommen werden, sondern es können an dem Drehrohr zusätzliche Ringe angebracht sein, deren zylindrischer Teil 9 über einen konischen Teil 10 mit dem eingentlichen Drehrohr verbunden ist. Da die Wandstärke des konischen Teiles sehr viel geringer als des zylindrischen Teils sein kann, sind gewisse Beweglichkeiten des Rings bzw. des Drehrohrs in dem Ring gegeben, so daß eine verbesserte Anpassung und eine Umfangsausdehnung des Drehrohrs ohne Beeinflussung der Dichtungsflächen möglich ist. Zwischen dem Ring 9, 10 und dem Drehrohr 1 kann eine Wärmeisolation vorgesehen sein, die Wärmebrücke des konischen Teils 10 ist dabei durch die geringe Wandstärke nur von geringer Leitfähigkeit. Der zylindrische Teil des Rings 9 kann aber auch nach Portfall des konisohen Teils 10 direkt über eine WärmeisolatLonsechioht mit dem Drehrohr 1 verbunden sein.

Gemäß Fig. 2b kann in einer weniger vorteilhaften Ausgestaltung das Dichtungsringelement 3 auch nur aus dem Ring mit den darin aufgenommenen Packungen 7 bestehen, da dann die Außenfläche 4a des Ringes 5 die sich radial erstreckende Dichtungsgegenfläche bildet und die Packungen 6 gehäusefest angebracht sind. Es ist also sowohl möglich, daß bei der sich radial erstreckenden Dichtung der Ring die Packungen aufnimmt

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als auch alternativ die Dichtungsgegenfläche ausbildet. Diese letztere Ausbildung ist aber nachteilig, wenn Winkelverschiebungen in den Dichtungsflächen sowie ungleichmäßige Ausdehnungen auftreten, da hier verringerte Anpassungsmöglichkeiten vorliegen. Wesentlich ist aber nach wie vor-die Anpressung durch den Ring 5 sowie die Trennung der sich radial und der sich axial erstreckenden Dichtungsflächen, so daß das Dichtungsringelement zwar axial weitgehend fixiert ist, in radialer Richtung aber eine gewisse Bewegungsmoglichkeit aufweist.

Die beim Aufheizen des Drehrohres auftretenden erheblichen Längenänderungen werden aufgenommen, da sich die Dichtungsfläche bzw. die Drehrohroberfläche oder die Oberfläche des zusätzlichen Ringes 9 innerhalb der Packungen 7 verschieben können und so Kräfte im Dichtungsbereich hier nicht auftreten, die Dichtung also durch die Längenänderung des Drehrohres in ihrer Wirkung nicht beeinträchtigt wird. Diese Verschiebung ist umso einfacher möglich, da aufgrund der Rotation des Drehrohres die auftretende Reibung zur Verschiebung in axialer Richtung vernachlässigbar gering ist. Auf diese Art und Weise können die auftretenden Längenänderungen von ca. 18 mm pro Meter Rohrlänge und einer Bezugstemperatur von 1000 C gegenüber der Raumtemperatur ohne irgendwelche Schwierigkeiten aufgenommen werden.

Die am Umfang des Drehrohres auftretenden Längenänderungen, d.h. hier Durchmesseränderungen sind ebenfalls noch beachtlich. Sie fallen auch hinsichtlich der Umfangsdifferenzen zwischen

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dem eigentlichen Drehrohr und dem Zusatzrohr 9 auf, bei welchem bei einem Temperaturunterschied von ca. 200°c Differenzen von ca. 3 mm auftreten, die von dem konsichen Teil 10 aufgenommen werden müssen.

Die Umfangsausdehnungen des Dichtungsringelementes 3 und des Rohres 9 sind selbstverständlich nicht gleich, da zwischen diesen Teilen ein erheblicher Temperaturunterschied besteht. Durch eine geeignete Dimensionierung der Teile des Drehrohres muß die Dichtwirkung hier optimal eingestellt werden.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung können in der Nähe des Eingangsteils 2a und des Ausgangsteils 2c Strahlungssohirme oder abschirmende Rohrteile angebracht sein, so daß die Temperatur in diesen Bereichen von sich aus abfällt und das zusätzliche Rohr 9 mit seiner Anbringung nicht mehr verwendet werden muß. Die Abdichtung kann dann z.B. auf ein an das eigentliche Drehrohr angeflanschtes Rohrstüok erfolgen, wobei zwischen den Flanschen noch eine wäxmedämmende Paokung vorliegen kann.

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Claims (6)

Patentansprüche

1. Einrichtung zur Abdichtung des Drehrohres eines Drehrohrofens gegenüber dem Gehäuse am Eingangs- und Ausgangsteil sowie am Brennraum mittels Packungen aus wärmebeständigem und gleitfähigem Material, dadurch gekennzeichnet, daß Packungen (6) vorhanden sind, die an sich radial erstreckenden Dichtungsgegenflächen anliegen, sowie Packungen (7), die an sich axial erstreckenden Dichtungsgegenflächen anliegen, ein mindestens die Packungen (7) aufnehmendes, konzentrisch zu dem Drehrohr (1) angeordnetes Dichtungsringelement (3) vorhanden ist, welches eine gewisse axiale und radiale Beweglichkeit aufweist und eine sein Gewicht einschließlich der Packungen aufnehmende Halterung besitzt und in axialer Richtung bei Halterung der Packungen (6) an eine gehäusefeste Dichtungsgegenfläche (16) oder an die gehäusefest angeordneten Packungen (6) angepreßt wird.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die an die sich radial erstreckende Dichtungsgegenfläche angepreßten oder gehäueefesten Packungen (6) in einem Ring (4) gehalten werden und die an der zur Drehrohrachse konzentrischen Umfangsflache angepreßten Packungen (7) in einem weiteren Ring (5) gehalten sind, wobei der Ring (5) entweder den die Packungen (6) haltenden Ring (4) anpreßt oder bei gehäusefesten Packungen (6) die Dichtungs-

(4a) gegenflächevausbildet.

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3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringe (4, 5) nicht mit dem Drehrohr (1) mitdrehen, durch über Federn (17) vorgespannte Zuganker (18) an die sich radial erstreckenden, gehäusefeste Dichtungsgegenflächen angepreßt werden und das Gewicht der Ringe (4, 5) von über Seilrollen (13) gelegte Seilzügen (12) aufgenommen wird, welche an zwei sich in einer horizontalen Ebene gegenüberliegenden Bolzen (15) des Dichtungsringelementes (3) angreifen.

4* Einrichtung nach Anspruch 1-3» dadurch gekennzeichnet, daß an jedem Ende des Drehrohres (1) jeweils zwei Dichtungsringelemente (3) mit entgegengesetzt wirkenden Anpreßkräften angeordnet sind, von denen je eines gegen den Brennraum (2b) und das andere gegen das Eingangsteil (2a) bzw. das Ausgangsteil (2c) wirkt.

5. Einrichtung nach Anspruch 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß die konzentrisch zur Drehrohrachse angeordneten Umfangsdichtflachen dee Drehrohres (1) durch die Außenflächen zum Drehrohr konzentrisch angeordneter Ringe (9, 10) gebildet werden, die gegenüber dem Drehrohr (1) Wärme isoliert und mit diesem gasdicht und im gewissen Grade elastisch verbunden sind.

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6. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Ring einen konischen Teil (10) aufweist, dessen Wandstärke erheblich geringer als des zylindrischen Teils (9) ist.

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