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Die Erfindung betrifft ein Reaktionsgefäß und ein Ver-
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fahren zum Herstellen von erhitzten Zuschlagstoffmischungen, insbesondere
bituminösen Mischungen. Die Erfindung bezieht sich insbesondere auf Verfahren zur
Herstellung von bituminösen Mischungen derjenigen Art, bei der eine kalte Mischung
aus Zuschlagstoff und ein bituminöses Bindungsmittel einem Reaktionsgefäß zugeführt
werden, welches die Form einer länglichen, hohlen und drehbaren Trommel besitzt,
in welcher das Gut erhitzt und dabei in eine bituminöse Mischung umgewandelt wird,
bei der das Bindemittel die Zuschlagstoffteilchen klebend beschichtet, wenn die
Hauptmenge an im Gut enthaltener Feuchtigkeit verdampft wird und von der Trommel
durch die Luft entweicht.
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Es sind mehrere Ausführungen von Reaktionsgefäßen für die o.g. Verfahren
bekannt. Diese Reaktionsgefäße enthalten im allgemeinen einen Brenner für flüssigen
oder gasförmigen Brennstoff, der an einem Ende der Trommel angeordnet ist, und sie
besitzen eine oder mehrere Luftzuführungen, die die Hauptmenge an Sauerstoff zufuhren,
um die Verbrennung zu vervollständigen und einen erhitzten Luftstrom durch den Brenner
zu liefern. Bei einem herkömmlichen Reaktionsgefäß liefert ein mit feinverteilter
Luft arbeitender Brenner eine Flamme in die Trommel, um die Mischung aus Zuschlagstoffen
durch Flammenberührung zu erhitzen, wobei das Bindemittel in die heiße Mischung
im wesentlichen außer Reichweite der Flamme zugegeben wird.
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Es hat sich bei diesen bekannten Reaktionsbehältern als schwierig
herausgestellt, die Verflüssigung des Bindemittels und die Entfernung der Feuchtigkeit
bis zu einem solchen Grad sicherzustellen, der die Herstellung einer
heißen
Mischung der gewünschten Spezifikation ermöglicht, wobei gleichzeitig sichergestellt
werden soll, daß der Verlust an Bindemittel durch Oxidation innerhalb hinnehmbarer
Grenzen liegt. Das Aufnehmen von großen Mengen an Feinteilchen im Abgasstrom bewirkt
ein beträchtliches Staubproblem bei vielen bekannten Systemen, und die hohen Luftstromraten,
die einerseits zur Feinverteilung des Brennstoffs für den Brenner und zur Versorgung
der Flamme und andererseits zur Entfernung der Feinteilchen erforderlich waren,
riefen oftmals nicht hinnehmbare hohe Lärmwerte hervor. Diese Probleme sind ebenfalls
anzutreffen, wenn kein bituminöses Agens der Trommel zugeführt wird, sondern wenn
es chargenweise mit erhitzter, unverbundener Mischung aus Zuschlagstoffen kombiniert
wird, die aus der Trommel gewonnen werden.
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Zur Zeit werden die genannten Schwierigkeiten durch Verwendung ausgefallener
Staub- und Geräuschregelsysteme und/oder dadurch verringert, daß die Zugabeprodukte
mit einem Zusatz in einer Reihe von Schritten vorgemischt werden, welche die Erzeugung
vorn freien Feinteilchen innerhalb der Trommel ansich elimilnieren sollen. Der zuerst
genannte Weg zur Verringerung der Schwierigkeiten hat sich als sehr teuer herausgestellt,
während der letztgenannte Weg ein unerwünscht hohes Maß an Bitumenoxidation und
einen Verlust an Bitumen durch Abförderung im Abgasstrom zur Folge hat In weiteren
Versuchen wurden die Anforderungen an den Luftstrom dadurch verringert, daß komplizierte
mechanisch atominisierende Brenner für Flüssigkeitsbrennstoffe anstelle der dem
gegenüber wesentlich einflacheren Brenner mit feinverteilter Luft eingesetzt werden,
dies hat sich JedcDch lediglich als teilweise förderlich erwiesen.
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Das Grundprinzip der vorliegenden Erfindung beruht teilweise darauf,
daß vorteilhafte Ergebnisse dadurch erzielt werden können, daß der Luftstrom aus
der Trommel in Abhängigkeit von einem in der Trommel überwachten Zustand geregelt
oder gesteuert werden kann.
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Gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung ist ein Reaktionsbehälter
zur Herstellung erhitzter Zuschlagstoff-Mischungen vorgesehen, der enthält: ein-Eine
geschlossene Behandlungskammer definierenden Körper, der um eine vorgegebene Längsachse
drehbar angeordnet ist und bei Drehung eine Schleuder- oder Mischbewegung seines
Inhalts bewirkt; eine oder mehrere, bevorzugt luftdichte Einlaßöffnungen zur Zufuhr
der Grundprodukte einschließlich mindestens einer Zuschlagstoff-Mischung in die
Behandlungskammer; eine bevorzugt luftdichte Auslaßöffnung zur Gewinnung der erhitzten
Mischung aus der Behandlungskammer; Einlaß- und Auslaßöffnungen zur Zufuhr von Luft
in die Behandlungskammer an einem oder in der Nähe eines axialen Endes, und zum
Abtransport von Gasen am oder in der Nähe des anderen axialen Endes; Einrichtungen
zur Erzeugung einer Gasströmung von der Kammer zur Gasauslaßöffnung; einen Brenner
zum Erhitzen der Grundprodukte in der Kammer auf eine Temperatur, die ausreicht,
um die Grundprodukte in eine erhitzte Mischung der gewünschten Spezifikation umzusetzen;
Einrichtungen zur Ülbersfachurlg eines oder mehrerer Parameter, die einen Zustarld
oder mehrere Zustände kennzeichnen, die an einem oder mehreren Stellen innerhalb
der Behandlungskammer
vorliegen; und Einrichtungen zur Regelung
des Gasstromes durch die Kammer in Abhängigkeit von den überwachten Parametern.
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Der Brenner ist bevorzugt in Beziehung zu den Zufuhröffnungen für
die Grundprodukte angeordnet, um diese Produkte zu erhitzen und um die Umwandlung
durch Erhitzung des Gasstroms vor der Berührung mit den Grundprodukten zu bewirken.
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Die Steuer- oder Regeleinrichtungen beinhalten bevorzugt eine durch
Ventilregelung bewirkte Regelung des Volumens der Durchflußrate an der Gasauslaßöffnung,
wobei die Ventilregelung in Abhängigkeit von den überwachten Parametern derart ausgeführt
wird, daß unabhängig von der Rate der Sauerstoffverbrennung durch den Brenner die
Rate des aus der Kammer abgezogenen Gases derart eingestellt ist, daß eine wirksame
Entfernung der gasförmigen Verbrennungsprodukte und der nichtverbrannten Gase sowie
des Wasserdampfes bis zu dem Umfang sichergestellt ist, bei dem die Feuchtigkeit
der heißen Abgabemischung auf den spezifizierten Wert vermindert ist. Ein Abzugsventilator
mit konstanter Abzugsrate kann in einer Abgasleitung angeordnet sein, die mit der
Gasauslaßleitung in Verbindung steht, und die Ventilregelung kann einen einstellbaren
Auslaß zur Atmosphäre hin enthalten, der in die Abgasleitung zwischen der Gasauslaßöffnung
und dem Ventilator angeordnet ist.
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Bevorzugt enthalten die Regeleinrichtungen ferner eine dem Brenner
zugeordnete Ventilausrüstung zur Regelung der Rate des Durchflußvolumens, wobei
diese Ventilausrüstung mit einer Vorrichtung zur Bestimmung der Temperatur der erhaltenen
Mischung in Verbindung steht, so daß die Lufteinströmung
an der
Gaseinlaßöffnung in Abhängigkeit von der festgestellten Temperatur geregelt werden
kann.
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Der Reaktionsbehälter ist mit Einrichtungen versehen, mittels derer
die Grundprodukte vor ihrer Zufuhr zur Behandlungskammer gemischt und in einem großen
Umfang, obwohl nicht notwendig, insgesamt stabilisiert und homogenisiert werden,
um die Stauberzeugung während des Umwandlungsverfahrens auf einem Minimum zu halten.
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Die Erfindung betrifft gemäß einem zweiten Aspekt ein Verfahren zur
Herstellung einer Mischung aus erhitzten Zuschlagstoffen, das dadurch gekennzeichnet
ist, daß die Grundprodukte, die eine Mischung aus Zuschlagstoffen enthalten, in
eine geschlossene Behandlungskammer eingegeben werden, daß eine Gas strömung in
Längsrichtung durch die Kammer aufrechterhalten wird, daß die Grundprodukte in der
Kammer eine Schleuder- und Mischbewegung ausführen, während sie auf eine Temperatur
erhitzt werden, die ausreicht, um die Grundprodukte in eine erhitzte Mischung der
gewünschten Eigenschaften umzuwandeln, und daß die Mischung aus der Kammer herausgeholt
wird, wobei ein oder mehrere Parameter, die einen oder mehrere Zustände an einer
oder mehreren Stellen innerhalb der Kammer kennzeichnen, überwacht werden, während
die Gas strömung aufrechterhalten wird und die Grundprodukte erhitzt werden, und
wobei die Gas strömung in Abhängigkeit von den überwachten Parametern geregelt wird.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird das Mischungsherstellverfahren
dadurch geregelt, daß
insgesamt nur die Temperatur der Produktmischung
und der tatsächliche Gasdruck in der Behandlungskammer überwacht werden. Es wird
davon ausgegangen, daß unter normalen Betriebsbedingungen die Werte dieser beiden
Variablen andere Produktvariable, wie z.B. der Feuchtigkeitsgehalt und die Abgaberate,
angemessen berücksichtigen.
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Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung enthält
das Verfahren zur Erzeugung einer erhitzten Zuschlagstoff-Mischung folgende Verfahrensschritte:
Das Zuftihren von Grundprodukten einschließlich einer Zuschlagstoff-Mischung in
eine geschlossene Behandlungskammer; das Aufrechterhalten einer Gasströmung in Längsrichtung
durch die Kammer; das Schleudern oder Mischen der Grundprodukte in der Kammer, während
diese auf eine Temperatur erhitzt werden, sie ausreicht, um die Grundprodukte in
eine erhitzte Mischung der gewünschten Spezifikation umzuwandeln, und das Abgeben
der Mischung aus der Kammer, wobei die Grundprodukte erhitzt werden, um die Umwandlung
durch Erwärmen des Gasstroms vor Berührung mit den Grundprodukten zu bewirken.
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Gemäß einer besonders bevorzugten Anwendung der Ausftihrungsformen
des erfindungsgemäßen Verfahrens enthalten die der Behandlungskammer zugeführten
Grundprodukte ein bituminöses Bindemittel, und die Grundprodukte werden während
der Misch-oder Schleuderbewegung auf eine Temperatur erhitzt, die ausreicht, um
die Grundprodukte in eine erhitzte bituminöse Mischung umzuwandeln, in der das Bindemittel
die Zuschlagstoffteilchen klebend beschichtet.
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Im folgenden wird eine AusSilhrungsform der Erfindung anhand der Zeichnung
näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine Seitenansicht der Hauptbaukomponenten
einer Mehrzweckanlage, die zur erfindungsgemäßen Erzeugung einer erhitzten bituminösen
Mischung verwendet werden kann; Fig. 2 eine schematische Seitenansicht eines erfindungsgemäßen
Bitumenmischung-Reaktionsbehälters, der Teil der in Fig. 1 dargestellten Anlage
sein kann; und Fig. 3 ein Blockschaltbild der Uberwachungs- und Regelschaltung für
den in Fig. 2 dargestellten Reaktionsbehälter, wobei die Hauptteile des Reaktionsbehälters
schematisch dargestellt sind.
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Die in Fig. 1 dargestellte Anlage wird bevorzugt an oder in der Nähe
eines Ortes angebracht, an dem Zuschlagmaterial laufend gewonnen wird. Die Anlage
kann als aus vier separaten Unteranlagen bestehend betrachtet werden: eine Speicher-
und Proportioniereinheit 10, eine Schlagmühle 12, ein Reaktionsbehälter 14 für erhitzte
bituminöse Mischung und eine Speichereinheit 16 für die Mischung. Diese vier Unteranlagen
sind voneinander beabstandet auf der Erdoberfläche 18 angeordnet und hintereinander
mittels aufeinanderfolgender Materialförderer 20a, 20b und 20c verbunden. Gemäß
der Erfindung sollen die Unteranlagen 10 und 12 zur Verarbeitung verschiedenartiger
Materialien und zur Herstellung von gemahlenen Produkten unterschiedlichen Typs
und unterschiedlicher Klassierung verfügbar sein, und die Einheiten 14 und 16 sollen
als Zugehöreinheiten zu den Einheiten 10 und 12 in dem Sinne arbeiten, daß sie von
den Einheiten 10 und 12 lösbar sind und mit den anderen Arbeitszwecken
der
Proportioniereinheit und der Schlagmühle nicht wechselwirken.
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Die Einheit 10 enthält eine Vielzahl von Speichertrichtern 22, die
auf einem oder mehreren Rahmen 24 angeordnet sind und auf der Unterseite entsprechende
Abgabestutzen 26 aufweist, um Material auf einen oder mehrere querlaufende Förderer
28 zu lenken. Diese Förderer tragen Material gegen und auf den Förderer 20a, und
auf diese Weise können Mischungen von Zuschlagstoffen mit variierenden Anteilen
auf dem letztgenannten Förderer bereitgestellt werden.
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Die Einheit 10 kann ferner Behälter zum Speichern anderer Stoffe,
z.B. Silos für Füllmaterialien und dergleichen und Tanks für Bitumen oder andere
flüssige Stoffe enthalten.
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Die Schlagmühle 12 enthält eine Einlaßöffnung 30 an ihrer oberen Seite
und eine Auslaßöffnung 32 an ihrer Unterseite.
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Die gesamte Anordnung ist auf einer durch Beine abgestützten Plattform
34 angeordnet, so daß Transportwagen, z.B. 35, unter den Aufbau fahren können, um
gemischte Stoffe aus der Schlagmühle oder Mischkoller aufzunehmen, wenn der Wagen
im Raum 37 steht.
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An der Unterseite der Plattform 32 ist eine Gleitanordnung 13 einschließlich
eines Einlauftrichters 13a vorgesehen.
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Der Förderer 20b ist in den Einlauftrichter 13a hinein und aus diesem
heraus zwischen einer ersten dargestellten Stellung, in der der Förderer gemahlenes
Material vom Auslaß 32 aufnimmt, und einer zweiten Stellung beweglich, bei der der
Förderer auf eine Seite geschwenkt wird, so daß durch den Einlauftrichter Material
in einen Wagen oder ein ähnliches Fahrzeug fallen kann.
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Der Reaktionsbehälter 14 kann irgend einen bekannten Aufbau besitzen,
wobei die Förderer 20b und 20c Rohgut und Bindemittel abgeben bzw. frische Mischung
an geeigneten Stellen der Anlage entnehmen. Der Förderer 20c leitet die erhitzte
Mischung an eine obere Öffnung 35a eines oder mehrerer Speichertrichter 36 für heiße
Mischung, die angehobene Fülltrichter 38 besitzen, um heiße Mischung auf Wagen aufzuladen,
welche die heiße Mischung zu Baustellen transportieren.
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Es sei bemerkt, daß die dargestellte Anlage eine wesentliche Verbesserung
gegenüber bekannten Herstellungsanlagen für Heißmischungen darstellt, da die Zubereitungsstufen
der Anlage für die Zuschlagstoffe separat für andere Zuschlagstoff-Verarbeitungsfunktionen
verwendbar sind. Es sei ferner bemerkt, daß jede Baukomponente der Anlage separat
aufgebaut sein kann, daß ein einfacher Transport von Standort zu Standort möglich
ist.
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Eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Reaktionsbehälters 14 für
heiße Mischungen ist in den Fig. 2 und 3 dargestellt. Zur Verwendung im erfindungsgemäßen
Verfahren werden Zuschlagstoffe, die von der Einheit 10 in bestimmten Anteilen gewählt
werden, dadurch vorbereitet, daß sie in der Schlagmühle oder Mischkoller 12 mit
einem bituminösen Bindungsmittel gemischt werden, um ein im wesentlichen stabilisiertes,
homogenes Kaltmischngut aus Zuschlagstoffen und feinkörnigem Bindemittel zu ergeben.
Sofern erwünscht, kann diese Kaltmischung aus dem Mischkoller 12 entnommen und gespeichert
werden. Die Kaltmischung kann später entweder ohne weitere Vorbereitung oder nach
Durchlaufen weiterer Stabilisierungsprozesse dem Reaktionsbehälter zugeführt werden.
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Die Kaltmischung wird auf dem Förderer 20b der Einlaßöffnung 44 (Fig.
2) einer länglichen Hohltrommel 52 zugeführt, die einen Teil des Reaktionsbehälters
14 darstellt, wobei der Innenraum der Trommel 52 eine Behandlungskammer 53 definiert
(Fig. 3). Die Trommel 52 ist auf einer erhöhten Plattform 54 angeordnet und ihre
Achse schließt mit der Horizontalen einen kleinen Winkel ein, wie dargestellt, wobei
die erhöhte Plattform 54 durch eine Vielzahl voneinander beabstandeter Pfosten 56
auf der Erdoberfläche 18 ruht. Die Trommel kann alternativ auch für Fertigtransport
oder leichten Transport geeignet gelagert sein. Die Trommel besteht aus einem herkömmlichen
Aufbau, sie besitzt beabstandete ringförmige Schienen 28, 28a, welche die Trommel
auf entsprechenden Gruppen 60, 60a von Lagerrollen schützen, die auf der Plattform
54 angeordnet sind. Die Trommel wird um ihre Längsachse mittels einer Motor- und
Differentialeinheit gedreht, die an die Rollengruppen 60 angekoppelt ist. Eine derartige
Einheit ist bei 62 in Fig. 2 dargestellt. Staffeln und Heber sind im Innenraum der
Trommel vorgesehen, um die Fall- und Mischbewegung ihres Inhalts zu ermöglichen,
wenn sich die Trommel dreht. Die Eingaberinne 44 steht über eine strömungsabhängige
Klappe und einer ringförmigen Labyrithdichtung, welche den Einlaß im wesentlichen
luftdicht macht, mit dem Innenraum der Trommel in Verbindung. Die Trommel kann thermisch
isoliert werden, falls dies erwünscht oder als notwendig erachtet wird.
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Derartige Parameter, wie die Neigung und die Drehgeschwindigkeit der
Trommel und die Einzelheiten der Innenausstattung der Trommel bestimmen die Verweilzeit
der Materialien in der Trommel, sis sind folglich derart gewählt, daß sie mit den
gewünschten Eigenschaften des Ausgabematerials
in Einklang stehen.
Im allgemeinen besitzt die Trommel einen herkömmlichen Aufbau, der Neigungswinkel
ist beim Aufbau je nach der gewünschten allgemeinen Arbeit einstellbar, und die
Drehgeschwindigkeit liefert eine Feineinstellung.
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Auf der Plattform 54 ist ein zylindrisches Gehäuse 66 befestigt, das
eine vordere Brennkammer darstellt, die koaxial am erhöhten Ende der Trommel ansetzt
und eine im allgemeinen konische Form besitzt, wobei das breitere Ende zum Innenraum
der Trommel hin geöffnet ist. Die Trommel 52 berührt das Gehäuse 66 mittels der
genannten LabyrMhdichtung zur Durchführung einer Relativdrehung in einer im wesentlichen
luftdichten Einheit.
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Das Gehäuse 66 befindet sich zwischen der Trommel und einem verteilten
Brenner 68 für flüssigen Brennstoff, der als mechanisch verteilender Brenner des
Typs ausgebildet sein kann, der zum Beispiel durch die Weishaupt-Firmengruppe hergestellt
wird. Der Brenner 68 enthält einen oder tehr L.ufteinlaßdämpfer, die von einem Motor
gemeinsam gesteuert werden, der in Fig. 2 nicht dargestellt ist, der jedoch in Fig.
3 durch den Block 112 angegeben ist. Die Luftdämpfer und das Brennstoffzufuhrventil
werden gemeinsam gesteuert oder geregelt, um abgeglichene Brennbedingungen zu erzielen.
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Die gesamte axiale Länge der Brennkammer des Brenners 68 undder Kammer
66 ist derart gewählt, daß bei maximaler Hitzeerzeugung, d.h. bei voller Brennerleistung,
gerade am vorderen Ende der Kammer 66, dem Einlaß 44 benachbart, die Verbrennung
vollständig ist.
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Das untere Ende der Trommel 52 ist offen und ist über eine Labyrinthdichtungsanordnung
mit dem Innenraum eines Verteiler- oder Ausdehnungskastens 80 verbunden, der sich
an seinem unteren Ende verengt und eine Abgaberinne 81 für die erhitzte bituminöse
Mischung bildet, welche in der Trommel hergestellt ist. Die erhitzte Mischung fließt
aus der Trommel durch eine Rinnenöffnung 83 nach unten, die durch eine im wesentlichen
luftdichte Klappe gesteuert ist, und sammelt sich dann auf dem Förderer 20d an (Fig.1).
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Die Leitung 84 erstreckt sich horizontal von dem Ausdehnungskasten
80 und verbindet den Innenraum des Kastens mit einem vertikalen Abgasschacht 86.
Ein Abzugsventilator 88 ist im Abgasschacht angeordnet und wird durch einen außen
befestigten Motor 90 angetrieben. Dieser Motor und der Abzugsventilator ist derart
eingestellt, daß eine konstante Volumen-Abzugsrate gegeben ist. Die Leitung 84 ist
mit einem durch den Dämpfer gesteuerten Auslaß 92 versehen, der von einem Einstellmotor
132 (Fig. 3) einstellbar ist, um den Anteil der vom Ventilator hervorgerufenen Abgasströmung
zu verändern, die aus der Trommel 52 herkommt.
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Als Versorgungsgut, welches durch die Rinne 44 eingegeben wird, kann
nur lose Zuschlagmischung verwendet werden, bei einer bevorzugten Ausführungsform
des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht das Versorgungsgut durch vorgemischte Grundstoffe,
die eine Zuschlagmischung enthalten und ein bituminöses Bindungsmittel, um diese
Stoffe vor der Eingabe in die Kammer in hohem Maße zu stabilisieren und homogenisieren.
Zuvor schon verwendete Bitumenmischungen können durch Zugabe zu dem vorgemischten
Versorgungs- oder Nachschubgut wieder verwertet werden. Das Gut tritt in die sich
drehende Trommel ein und läuft trommelabwärts, und es wird dadurch gemischt, daß
es durch die Arbeit der
Stufen und Heber innerhalb der Trommel
geteilt, angehoben und fallengelassen wird. Der erhitzte Gasstrom, der in der Brennkammer
66 erzeugt wird, und der einige nichtverbrannte Luft und Verbrennungsprodukte enthalten
kann, besitzt eine Temperatur, die ausreicht, um das zugeführte Gut in eine heiße
Bitumenmischung umzuwandeln, wobei die Feuchtigkeit in dem zugeführten Gut verdampft
wird und gleichzeitig alle Granulatteilchen mit Bindemittel gleichförmiger Dicke
dadurch beschichtet wird, daß die Granulatteilchen in physikalischem Kontakt mit
dem verflüssigten Bitumen gebracht werden.
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Es wird nun auf Fig. 3 Bezug genommen, die eine Anordnung zum Überwachen
und Regeln des Reaktionssystems zeigt.
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Vorgesehen sind drei Uberwachungsstellen: ein erstes Thermoelement
100 ist in der Leitung 84 stromaufwärts von dem Auslaß 92 und dem Ventilator 88
angeordnet und spricht auf die Temperatur der aus dem Innenraum der Trommel herrührenden
Abgase an; ein zweites Thermoelement 102 ist der Mischung-Ausgabeöffnung 83 benachbart
angeordnet, um die Temperatur der Stoffmischung zu messen, und ein Drucksensor 104
ist in den Innenraum und Außenraum der Trommel gespreizt, um den relativen Gesamtgasdruck
des Trommelinnenraums zu überwachen. Der Sensor 104 befindet sich an der Grenze
zwischen Brennkammer 66 und Behandlungskammer 63.
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Die Sensoren 100, 102 sind in eine erste Regelschaltung 110 eingefügt,
welche die Zufuhr des Brennstoffs an den Brenner und den Lufteinzug-Stellmotor 112
regelt. Die vom Sensor 102 gemessenen Produktvariablen werden sowohl für den Benutzer
an eine Ausleseeinrichtung 114 und an einen Regler 116 gegeben, in dem die gewünschten
Werte der
Variablen gesetzt sind. Zwei Regelausgänge 116a, 116b
des Reglers 116 und der Regelausgang 118a eines entsprechenden Reglers 118, der
mit dem Thermoelement 100 verbunden ist, führen zu einem Schaltrelais 120. Das Thermoelement
100 liefert seine Lesewerte ferner an eine Sichtanzeige 124 und an eine Spitzentemperatur-Alarm-Abschalteinrichtung
126. Da eine gewisse Zeit verstreicht, bevor das Erzeugnis am Ausgang 83 erscheint,
wird der Motor 112 beim Betriebsbeginn in Abhängigkeit von näherungsweisen, von
Hand gesetzten Werten betrieben, die entweder am Steuertisch 122 oder an einem ähnlichen
Steuerfeld oder bei den Ausgängen des Reglers 118 vorgenommen werden, der selbst
gemäß den ungefähren Anforderungen gesetzt ist. Wenn dann eine gegebene meßbare
Menge des Erzeugnisses am Ausgang 83 erscheint, schaltet ein Signal am Ausgang 116a
das Schaltrelais 120, um anschließend Regelsignale vom Ausgang 116b zu übertragen,
welche von einem Vergleich der gemessenen und der gesetzten Werte der Erzeugnistemperatur-Variablen
abhängen. Die Anordnung ist derart getroffen, daß die Brennstoff- und Luftzufuhr
und damit die Verbrennung erhöht wird, wenn die Erzeugnistemperatur unter einen
vorgegebenen unteren Wert fällt, während Brennstoff und Luftzufuhr verringert werden,
wenn durch Uberschreiten des vorgegebenen Grenzwerts eine Temperatur eintritt, die
als zu hoch festgelegt ist.
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Der Drucksensor 104 ist die Uberwachungsstelle für den zweiten und
separaten Regelkreis 130, der den Sensor 104 mit dem Dämpfermotor 132 verbindet.
Der Sensor 104 enthält einen Meßwandler 134, welcher das Druckantwortsignal in ein
elektrisches Signal umwandelt, welches einem Regler 136 zugeführt wird. Das Ergebnis
des Vergleichs von gespeichertem Druckwert mit dem vorliegenden Druckwert wird verwendet,
um den Dämpfer 92 mittels des Motors 132 einzustellen,
wobei eine
von Hand steuerbare (automanuale) Regelung 138 fiir die Festlegung der Anfangswerte
und für Ubersteuerungszwecke vorgesehen ist. Wenn der Druck in der Trommel unter
einen gegebenen unteren Grenzwert fällt, der im Regler 136 gesetzt ist, wird der
Auslaßdämpfer 92 geöffnet, um seinen proportionalen Anteil an der konstanten Abgasmischung
zu erhöhen und auf diese Weise die Ausströmung von der Trommel zuriickzudrosseln.
Entsprechend wird ein übergroße Trommeldruck dadurch entlüftet, daß die Strömung
am Entlastungsauslaß verringert wird.
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Es wird davon ausgegangen, daß die gewünschten Werte für die hauptsächlichen
Produkteigenschaften, wie Temperatur, Feuchtigkeitsgehalt, Konstituentenanteile
und Abgaberate durch die beiden überwachten Variablen Produkttemperatur und Trommeldruck,
erfaßt werden können. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird
es daher als möglich erachtet, den gesamten Prozeß dadurch zu regeln, daß Grenzwerte
für diese beiden Variablen auf der Grundlage der gewünschten Werte für alle Produktvariablen
festgelegt werden, und daß dann diese Grenzwerte in den entsprechenden Reglern 116
und 136 gesetzt werden. Im allgemeinen ist es das Ziel, den Reaktionsbehälter derart
zu regeln, daß eine vollständige Verbrennung im Brenner sichergestellt ist und die
Temperatur des Gasstroms unter dem stöchiometrischen Wert für das Brennersystem
auf einem Wert gehalten wird, der die Verflüssigung des Bindemittels ermöglicht,
der jedoch ein Verbrenner oder eine Fraktionierung des Bindemittels ausschließt,
so daß unabhängig von der Rate der Sauerstoffverbrennung durch den Brenner die Volumenabzugsrate
gerade derart bemessen ist, daß die gasförmigen Verbrennungsprodukte und unverbrannten
Gase wirksam entfernt werden, und daß der Wasserdampf in dem
Maß
entfernt wird, das wünschenswert ist, um den Feuchtigkeitsgehalt der abgegebenen
heißen Mischung auf den gewünschten Wert zu reduzieren, und um eine neutrale Atmosphäre
im Innenraum der Trommel bezüglich des Bindemittels aufrecht zu halten. Das geregelte
Vorhandensein einer neutralen Atmosphäre bezüglich des Bindemittels hilft beim Umwandlungsprozeß
und hilft, das Verbrennen oder Fraktionieren des Bitumens auf ein Minimum zu reduzieren.
Es wird genügend Kühlluft eingeführt, um die Temperatur in der Trommel auf gewünschten
Werten zur Verflüssigung des Bitumens zu halten, und um gleichzeitig sicherzustellen,
daß der Verlust an Bitumen durch Oxidation oder ähnliche Schäden innerhalb hinnehmbarer
Grenzen bleibt. Das Vorhandensein von Uberschußluft in der Trommel und ein aus Überschußvolumen
bestehender Kühlluftstrom kann verhindert werden, wodurch die Verbrennung auf ein
Minimum reduziert wird und die Geräuschpegel auf einem Minimum gehalten werden.
Es ist ferner erwünscht, die Atmosphäre in der Trommel geringfügig negativ zu halten,
um die Leckage hiervon auf ein Minimum zu reduzieren.
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Durch Verwendung des erhitzten Gasstroms in der Trommel, um die Grundstoffe
zu ritzen und dabei einen direkten Flammenkontakt zu verhindern, ist es möglich,
die Stoffe oder Produkte als homogenisierte und stabilisierte Mischung einzugeben.
Als Ergebnis ist die Erzeugnisrate von Fein-(fines) teilchen-gegenüber denjenigen
Werten erheblich reduziert, die bei denjenigen bekannten Systemen unvermeidlich
sind, bei denen eine trockene Zuschlagmischung bewegt und durch Flammenkontakt erhitzt
wurde; dabei ist dennoch die Bitumenoxidation und der Bitumenentzug auf hinnehmbare
Werte begrenzt.
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Die erfindungsgemäße Lehre ist nicht auf die Erzeugung von erhitzten
bituminösen Mischungen beschränkt. So kann z.B. der dargestellte Reaktionsbehälter
verwendet werden, um lediglich eine Zuschlagmischung zu erhitzen und zu trocknen,
und die derart gewonnene, nichtgebundene Mischung läßt sich dann in einem nachfolgenden
Chargenprozeß mit Bindemittel kombinieren. In diesem Fall lassen sich viele der
genannten Vorteile durch Verwendung der erfindungsgemäßen Prinzipien ebenfalls verwirklichen.
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L e e r s e i t e