DE2946904B1 - Von außen beheiz- oder kühlbares, drehbares Wärmetauscherrohr zum Wärmebehandeln von pulvrigem bis körnigem, rieselfähigem, ggf. angeschlämmtem Gut - Google Patents
Von außen beheiz- oder kühlbares, drehbares Wärmetauscherrohr zum Wärmebehandeln von pulvrigem bis körnigem, rieselfähigem, ggf. angeschlämmtem GutInfo
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Description
Die Erfindung ist auf ein von außen beheiz- oder kühlbares, drehbares Wärmetauscherrohr zum Wärmebehandeln
von pulvrigem bis körnigem, rieselfähigem, gegebenenfalls angeschlämmtem Gut gerichtet, das
Einbauten aufweist.
Derartige Rohre sind entweder um die eigene Achse drehbare Einzelrohre oder sind zu mehreren parallel in
einem um eine Mittelachse rotierenden Rotor angeordnet. Das Drehrohr bzw. der Rotor sind von einem
Gehäuse umgeben, das von einem Wärmetauschermedium, z. B. temperiertes Gas oder temperierte Flüssigkeit,
durchströmt wird. Dabei wird die Wärme zwischen dem Temperiermedium und dem das Rohr durchlaufenden
Gut über die Rohrwandung ausgetauscht. Eine Wärmeübertragung durch Strahlung (z. B. Heizstäbe) ist
ebenfalls möglich.
So sind beispielsweise Kühl- und Heiztrommeln, deren Rohre Einbauten, wie Hubschaufeln, und/oder
Schneckenwendeln, aufweisen, hinreichend bekannt. Bei direkter Beheizung wird das zu behandelnde Gut in den
Rohren im Gleich- oder Gegenstrom mit dem Heizmedium bei geneigter oder waagerechter Trommel
gefördert. Diese Ausführungsformen haben zum Ziel, Heizgas und Gut innig miteinander zu vermischen, um
dadurch den bestmöglichen Wärmeübergang zu erzielen. Diese Art der direkten Wärmeübertragung vom
Heiz- oder Kühlmedium zum Gut ist einfach und sehr wirksam. Viele Güter dürfen jedoch mit dem Heizmedium
nicht in Berührung kommen. Außerdem ist die Reinigung der Heiz- und Kühlgase von mitgeführten
Gutteilchen sehr aufwendig. Deshalb werden in zunehmendem Maße indirekt temperierte Kühl- oder
Heiztrommeln verwendet.
So sind verschiedene Ausführungsformen von Röhrentrocknern für indirekte Wärmebehandlung bekannt,
in denen zum gleichmäßigen Transport des Gutes Wendeln eingebaut sind. Bei Trockentrommeln» die in
der Regel Rohre größeren Durchmessers aufweisen, sind öfters Leisten an der Innenwandung angebracht,
die das Rutschen, Gleiten oder Rollen auf der Trommelwand verhindern sollen. Würde man die von
den direkt beheizbaren Rohren her bekannten Hubschaufeln oder Leisten in indirekt beheizte Röhren
einbauen, dann wäre dies von Nachteil. Der Staubaustrag würde erheblich ansteigen, so daß Filter eingesetzt
werden müßten; es würden unerwünschte Rückkondensationen eintreten und die bei der indirekten Beheizung
unerwünschte Quervermischung mit der Produkttrennung bei unterschiedlicher Korngröße könnte eintreten.
Bei der direkten Wärmebehandlung kann es von s Nachteil sein, wenn alle Teilchen einen genau
definierten, gleichmäßigen Transport erfahren, daß guter Kontakt zur Rohrwandung besteht und daß ein
geringer Gaseinschluß zwischen den Teilchen vorhanden ist. Bei der indirekten Wärmebehandlung hingegen
ίο werden genau die gegenteiligen Wirkungen angestrebt
Dabei sind die Mechanismen der Wärmeübertragung bei der indirekten Wärmebehandlung in viel stärkerem
Maße von den Eigenschaften des zu behandelnden Gutes, von den Rohrabmessungen und den Schichtholz
hen abhängig, als bei der direkten Wärmeübertragung. Bei der indirekten Wärmeübertragung können auch die
Maßnahmen für eine gute Wärmeübertragung bei niedrigen Temperaturen (Übertragung durch Kontakt)
anders sein als bei hohen Temperaturen (Übertragung durch Strahlung).
Jeder Art von indirekter Wärmeübertragung sind jedoch folgende Forderungen gemeinsam: Möglichst
kein Gleiten, Rollen oder Rutschen des Gutes auf der Rohrwand, sondern definierte Verweilzeit an der Wand;
Abwurf oder Abgleiten des bei der Drehbewegung hochgeförderten Gutes direkt über der Oberfläche des
Gutes, so daß das abgeworfene Gut auf der gebildeten schrägen Oberfläche nach unten abrutschen, gleiten
oder rollen kann. Die Steigung der für den Transport in
ju den Rohren angeordneten Wendeln soll nur so steil sein,
daß kein Überwurf stattfindet.
Anordnung, Form und Höhe der Leisten (im Extremfall können es an der Wand anliegende Stäbe
sein), die das Rutschen des Gutes auf der Rohrinnenwandung verhindern sollen, sind neben der Drehzahl
des Rohres und der Wendelsteigung die entscheidenden Größen für eine gute Wärmeübertragung.
Von besonderem Vorteil ist die Anstellung der Leisten unter einem solchen Winkel, daß bei der
Drehbewegung des Rohres beim Herausgleiten aus dem Gut die Leiste etwa parallel zur Oberfläche des Gutes
ausgerichtet ist. Die für eine gute Wärmeübertragung ideale Form der Leisten läßt sich nur schwer
verwirklichen, da der gleichmäßige Transport des Gutes durch diese Einbauten gestört wird. Bei allen Lösungen
sollte jedoch das Rohr nur so hoch mit Gut gefüllt sein, daß das Gut die Wendelstege nicht überströmt, um
unerwünschte Quervermischungen zu vermeiden.
Aufgabe der Erfindung ist ein Wärmetauscher zum indirekten Aufheizen von Feststoffteilchen mit einer
guten Wärmeübergangszahl von der Wand zum Feststoff, wobei alle Teilchen gleichmäßig transportiert
werden sollen, das Gut an der Rohrwandung haften soll, das hochgeförderte Gut direkt über der Oberfläche des
Gutes abgeworfen werden soll und Überwürfe bei der Förderung vermieden werden sollen.
Die Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die Einbauten aus in der Nähe der
Innenwandung des Rohres angeordneten Längsleisten und mindestens einer mit ihrer Achse mit der Rohrachse
zusammenfallenden Wendel bestehen, wobei die Längsleisten zusammen mit der Wendel eine bauliche Einheit
bilden, die an den Rohrenden befestigt ist.
Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird erreicht, daß bei entsprechender Abstimmung der
Drehzahl auf die Rieselfähigkeit und Wärmeleitzahl des Gutes und den Füllungsgrad des Rohres ein definierter
Berührungskontakt mit der indirekt beheizten oder
gekühlten Rohrwandung erhalten wird, daß die
Umwälzung des Gutes in definierten, im wesentlichen wirbelfreien Schichten vonstatten geht, und daß durch
die Vermeidung von Oberwürfen eine für alle Teilchen definierte Verweilzeit bei geringer Que<-vermischung
aufrecht erhalten wird.
Vorzugsweise sind die baulichen Einheiten austauschbar
an den Rohrenden befestigt Diese Ausführungsform ist besonders günstig, da die Rohre in der Regel zu
eng sind, als daß ein Mann hineinkriechen könnte, um die Einbauten zu befestigen. Die Konstruktion erlaubt
es, die Einbauten je Rohr als Einheit in das Rohr hineinzuschieben bzw. herauszuziehen. Die Befestigung
an den Rohrenden ist leicht zugänglich. Diese konstruktive Gestaltung ist nicht nur für die Erstmontage
von Vorteil; sie ist auch beim Austausch verschlissener Einbaueinheiten besonders wirtschaftlich und
erlaubt darüber hinaus durch Austausch des gesamten Einbausatzes dem zu behandelnden Gut besonders
angepaßte Einbauten ohne großen Aufwand einzusetzen, um damit den Wärmeübergang bei der aufeinanderfolgenden
Behandlung unterschiedlicher Güter zu optimieren.
In einer Zeichnung ist das erfindungsgemäße Wärmetauscherrohr an einem Ausführungsbeispiel rein
schematisch dargestellt und nachstehend näher erläutert
Es zeigt
r. F i g. 1 das Drehrohr im Längsschnitt und
r. F i g. 1 das Drehrohr im Längsschnitt und
F i g. 2 das Rohr im Schnitt gemäß Linie A-Bm F i g. 1.
In einem Gehäuse 1 ist ein Drehrohr 2 in Lagern 3
drehbar gehalten und mittels eines Antriebs 4 antreibbar. Über ein Gutzuführungsrohr 5 und eine
ίο Schnurre 6 erfolgt die Gutaufgabe an der Stirnseite 7
des Gehäuses 1. Durch die Stirnseite 7 mündet ein Heißgaszuführstutzen 8 in das Innere des Gehäuses 1. In
der Nähe der hinteren Stirnseite 9 ist ein Gutaustrag 10 und Heißgasabzug 11 vorgesehen. Im Drehrohr 2 ist
eine Einheit 12 aus Einbauten, die aus Längsleisten 13 und einer Wendel 14 besteht angeordnet und mittels
Schraubverbindungen 15 an den Rohrenden befestigt Die Längsleisten 13 weisen eine solche Neigung auf, daß
sie beim Auftauchen aus dem Gut mit dessen Oberfläche parallel liegen. Sie sind niedriger als die Steghöhe der
Wendel 14. Selbstverständlich ist hier der Einfluß der Drehzahl des Drehrohres 2 von Bedeutung. Die Wendel
14 weist eine solche Steigung auf, daß bei der Förderang kein Überwurf entsteht.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (2)
1. Von außen beheiz- oder kühlbares, drehbares Wärmetauscherrohr zum Wärmebehandeln von
pulvrigem bis körnigem, rieselfähigem, gegebenenfalls angeschlämmtem Gut, das Einbauten aufweist,
dadurch gekennzeichnet, daß die Einbauten aus in der Nähe der Innenwandung des Rohres
(2) angeordneten Längsleisten (13) und mindestens einer mit ihrer Achse mit der Rohrachse zusammenfallenden
Wendel (14) bestehen, wobei die Längsleisten (13) zusammen mit der Wende! (14) eine
bauliche Einheit (12) bilden, die an den Rohrenden befestigt ist.
2. Wärmetauscherrohr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die bauliche Einheit (12)
austauschbar ist
Priority Applications (5)
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DE2946904A DE2946904C2 (de) | 1979-11-21 | 1979-11-21 | Von außen beheiz- oder kühlbares, drehbares Wärmetauscherrohr zum Wärmebehandeln von pulvrigem bis körnigem, rieselfähigem, ggf. angeschlämmtem Gut |
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Publications (2)
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