-
-
Drehrohrofen mit Planetenkühler
-
Die Erfindung betrifft einen Drehrohrofen mit Planetenkühler, enthaltend
eine Anzahl von Planetenkühlrohren, die am Umfang einer mit dem Drehrohrofen rotierenden
Verlängerung des Ofenrohres angeordnet, über Guteinlaufstutzen mit dem Inneren des
Drehrohrofens verbunden und von Kühlluft durchströmt sind, wobei innerhalb der Verlängerung
des Ofenrohres ein ortsfest angeordneter, begehbarer Tunnel angeordnet ist, dessen
dem Drehrohrofen zugewandtes stirnseitiges Ende gegenüber dem Innenraum des Ofens
abgeschlossen ist und den Ofenbrenner trägt.
-
In der US-PS 15 10 140 ist ein Drehrohrofen mit Planetenkühler offenbart,
bei dem die ringförmig angeordneten Planetenkühlrohre über das Ofenauslaufende nach
hinten auskragen und dabei einen feststehenden Tunnel oder Mantel umgeben, den der
Ofenbrenner in seiner ganzen Länge durchragt, wobei der Ofenbrenner noch mit Abstand
von einem Rohr für die Zufuhr von Verbrennungsluft umgeben ist. Diese Verbrennungsluft
wird zum Teil von der im Planetenkühler vorgewärmten Kühlluft abgezweigt und zum
anderen Teil als Frischluft durch einen Ringspalt hindurchgesaugt, der zwischen
dem feststehenden Mantel und einem Ringteil des Planetenkühlers vorhanden ist; dieses
Gemisch von Verbrennungsluft wird durch den feststehenden Mantel angesaugt und über
Rohre und einen Ventilator dem Brenner zugeführt.
-
Im Gegensatz zu der zuvor erwähnten alten Ausführungsform werden moderne
Drehrohröfen mit verhältnismäßig langen Planetenkühlrohren versehen, die sich auf
einer über das Gutauslaufende erstreckenden Verlängerung des Ofenrohres abstützen,
in der ein ortsfester, begehbarer Tunnel angeordnet ist, dessen dem Ofen zugewandtes
Ende abgeschlossen ist. Auf diese Weise kann die Länge des Ofenbrenners, der im
Bereich dieses Tunnelendes gehaltert ist, verhältnismäßig kurz gehalten werden.
-
Auch bei diesen modernen Drehrohröfen ist es vielfach erforderlich
bzw. erwünscht, einen Teil der im Planetenkühler vorgewärmten Kühlluft abzuzweigen
und anderen Zwecken, z.B. einer dem Drehrohrofen vorgeschalteten Vorwärmeinrichtung
als Tertiärluft zuzuführen.
-
Bei einer bekannten Ausführungsform der eingangs genannten Art (DE-AS
25 54 065) ist zu diesem Zweck beispielsweise ein gesondertes feststehendes Gehäuse
um das Auslaufende des Drehrohrofens angeordnet oder dieses Auslaufende des Drehrohrofens
ist beispielsweise durch Durchmessererweiterung und zusätzliche konstruktive Maßnahmen
entsprechend ausgebildet, um hier einen entsprechenden Anteil der im Planetenkühler
vorgewärmten Kühlluft abführen zu können. Dies bedeutet einen entsprechend großen
konstruktiven Aufwand und bringt außerdem vielfach noch zusätzliche Abdichtungsprobleme
mit sich.
-
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Drehrohrofen
der eingangs genannten Art in der Weise zu verbessern, daß bei zuverlässiger Begehbarkeit
des Tunnels und zuverlässiger Abzugsmöglichkeit eines Teiles der vorgewärmten Kühl
luft das Drehrohrofen-Auslaufende, in dessen Bereich der genannte Kühlluftanteil
abgezweigt wird, besonders einfach gestaltet werden kann.
-
Gemäß'der Erfindung wird dies dadurch erreicht, daß wenigstens ein
Teil des Ringraumes zwischen der Innenwand der Ofenrohr-Verlängerung und der Außenwand
des Tunnels im Bereich des ofenseitigen Tunnelendes mit dem Innenraum des Drehrohrofens
in offener Verbindung steht und einen Strömungsraum zum Abzug von Kühlluft bildet.
-
Bei dieser erfindungsgemäßen Ausbildung wird somit ein ohnehin zwischen
der Ofenrohr-Verlängerung und der Tunnelwand vorhandener Ringraum für den Abzug
eines Teiles der im Planetenkühler vorgewärmten Kühlluft verwendet. Es versteht
sich von selbst, daß dies mit verhältnismäßig einfachen konstruktiven Mitteln bewerkstelligt
werden kann, wobei außerdem die gewünschte einwandfreie Zugänglichkeit des ganzen
ortsfesten Tunnels zu jeder Zeit gewährleistet ist.
-
Als besonders vorteilhaft wird es angesehen, wenn im Bereich zwischen
den an die Planetenkühlrohre angeschlossenen Guteinlaufstutzen und der Anschlußstelle
des zum Abzug von Kühlluft dienenden Strömungsraumes ein den Weitertransport des
Gutes in den Kühlluft
strömungsraum verhindernder Stauring vorgesehen
ist.
-
Diese einfache konstruktive Maßnahme stellt dann praktisch die einzige
Veränderung am Gutauslaufende des Drehrohrofens dar (verglichen mit bekannten Ausführungen).
-
Für die Ausbildung des Kühlluft-Strömungsraumes bieten sich vor allem
zwei Lösungen an: Entweder kann der gesamte Ringraum zwischen der Innenwand der
Ofenrohr-Verlängerung und der Außenwand des Tunnels den Strömungsraum zum Abzug
von Kühlluft bilden (baulich einfachste Lösung) oder der zum Abzug von Kühlluft
dienende Strömungsraum kann durch eine Anzahl von im Ringraum zwischen der Innenwand
der Ofenrohr-Verlängerung und der Außenwand des Tunnels konzentrisch zur Ofenachse
angeordneten, im Drehrohrofen bzw. seiner Verlängerung befestigten Rohren gebildet
werden, was einen dosierteren bzw. kontrollierteren Abzug von Kühlluft gestattet.
-
In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung mündet ferner der zwischen
der Innenwand der Ofenrohr-Verlängerung und der Außenwand des Tunnels vorhandene,
zum Abzug von Kühlluft dienende Strömungsraum mit seinem dem Drehrohrofen abgewandten
Ende in ein ortsfestes Gehäuse, wobei zwischen diesem Gehäuse und den mit dem Ofen
rotierenden Teilen des Strömungsraumes eine Dichtung vorgesehen ist. Da bei dieser
Ausbildung das ortsfeste Gehäuse praktisch im Bereich des äußeren freien Endes der
Verlängerung des Ofenrohres angeordnet werden kann und in diesem Bereich der Verlängerung
verhältnismäßig niedrige
Temperaturen herrschen und die zum Teil
temperaturbedingte Ofenverkrümmung hier kaum zum Tragen kommt, kann die Dichtung
zwischen dem ortsfesten Gehäuse und den mit dem Ofen rotierenden Teilen besonders
zuverlässig und dabei doch sehr einfach. ausgebildet sein.
-
Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den übrigen Unteransprüchen
sowie aus der folgenden Beschreibung einiger in der Zeichnung veranschaulichter
Ausführungsbeispiele. Es zeigen Fig.1 eine vereinfachte Längsschnittansicht durch
eine erste Ausführungsform des Drehrohrofens im Bereich des Planetenkühlers; Fig.2
eine ähnliche Teil-Längsschnittansicht durch ein zweites Ausführungsbeispiel des
Drehrohrofens, insbesondere im Bereich zwischen den an die Planetenkühlrohre angeschlossenen
Guteinlaufstutzen und der Anschluß stelle des zum Abzug von Kühlluft dienenden Strömungsraumes;
Fig.3 eine teils im Längsschnitt, teils in der Ansicht dargestellte dritte Ausführungsform
der Erfindung (im Bereich des Planetenkühlers); Fig.4 eine Querschnittsansicht etwa
entlang der Linie IV-IV in Fig.3.
-
Allgemein sei vorausgeschickt, daß bei allen Ausführungsbeispielen
weitgehend nur die zur Erläuterung der vorliegenden Erfindung dienenden Teile des
Drehrohrofens beschrieben und in der Zeichnung veranschaulicht sind, während die
in diesem Zusammenhang weniger interessierenden Ausbildungen und Elemente der Übersichtlichkeit
wegen weggelassen worden sind.
-
Bei dem in Fig.1 veranschaulichten ersten Ausführungsbeispiel kann
der Drehrohrofen 1, von dem lediglich das auslaufseitige Ende 1a in Fig.1 näher
veranschaulicht ist, in üblicher Weise mit einem Planetenkühler 2 ausgestattet sein,
d.h. die im wesentlichen den Planetenkühler 2 bildenden Planetenkühlrohr 3 sind
in herkömmlicher Weise ausgebildet und in Form eines Ringes um das Ofenauslaufende
1a bzw. am Umfang einer mit dem Drehrohrofen 1 rotierenden, axialen Verlängerunc
4 des Ofenrohres angeordnet. Die einzelnen Planetenkühlrohre 3 sind über Guteinlaufstutzen
5 in bekannter Weise mit dem Inneren des Drehrohrofens 1 bzw. des Auslaufendes 1a
verbunden. Im Bereich des dem Ofenauslaufende 1a abgewandten freien Endes 4a weist
die Ofenrohr-Verlängerung 4 (auf dem Außenumfang) einen üblichen Laufring 6 auf,
mit dem sie sich auf nicht näher veranschaulichten Laufrollen abstützt.
-
Innerhalb der Ofenrohr-Verlängerung 4 ist ein begehbarer Tunnel 7
ortsfest angeordnet, d.h. er besitzt ein aus dem freien Ende 4a der Verlängerung
4 herausragendes äußeres Ende 7a, das in bekannter Weise (nicht näher veranschaulicht)
fest aufgebaut ist, während sich sein Hauptteil mit dem ofenseitigen
Tunnelende
7b etwa axial in die Ofenrohr-Verlängerung 4 hinein erstreckt. Das ofenseitige Tunnelende
7b endet mit axialem Abstand in der Nähe der Anschluß stelle 5a für die Guteinlaufstutzen
5 der Planetenkühlrohre 3.
-
Dieses ofenseitige Tunnelende 7b ist stirnseitig gegenüber dem Innenraum
des Drehrohrofens 1 bzw. dessen Auslaufendes 1a durch einen demontierbaren Deckel
8 abgeschlossen. Darüber hinaus trägt dieses ofenseitige Tunnelende 7b - ebenfalls
in herkömmlicher Weise -einen Ofenbrenner 9, der weit genug in das Innere des Drehrohrofens
1 - ggf. verschiebbar - hineinragt.
-
Bei der bisher beschriebenen Ausführungsform handelt es sich um eine
übliche Drehrohrofen-Ausbildung. Hier wird das im Drehrohrofen 1 gebrannte oder
in sonstiger Weise behandelte Gut am Ofenauslaufende 1a (an der Anschlußstelle 5a)
über die Guteinlaufstutzen 5 in die Planetenkühlrohre 3 des Planetenkühlers 2 abgeführt,
aus dem es über ein ortsfestes Abzugsgehäuse 10 abgezogen wird. Zur Kühlung des
heißen Gutes wird im Gegenstrom zum Gut Kalt- bzw. Kühlluft (Pfeile 11) durch die
Planetenkühlrohre 3 hindurchgeleitet, die dabei durch das zu kühlende Gut erwärmt
wird und zumindest teilweise als zusätzliche Verbrennungsluft (Sekundärluft) in
das Innere des Drehrohrofens 1 geleitet wird, wie durch Pfeile 11a angedeutet ist.
-
Im Gegensatz zu der bekannten Drehrohrofen-Ausführung bildet bei diesem
erfindungsgemäßen Drehrohrofen 1 wenigstens ein Teil des Ringraumes, der zwischen
der Innenwand der Ofen rohr-Verlängerung 4 und der Außenwand des Tunnels 7 vorhanden
ist, einen Strömungs-
raum 12, der im Bereich des ofenseitigen
Tunnelendes 7b mit dem Innenraum des Drehrohrofens 1 bzw. dessen Auslaufende 1a
in offener Verbindung steht und zum Abzug eines Teiles (Pfeile 11b3 der vorgewärmten
Kühlluft bildet. Damit im Bereich der Anschluß stelle 5a für die Guteinlaufstutzen
5 der Weitertransport von Gut in Richtung der Anschlußstelle 12a des Strömungsraumes
12 der Weitertransport von Gut in diesen Strömungsraum 12 zuverlässig verhindert
wird, ist zweckmäßig im Bereich zwischen der Guteinlaufstutzen-Anschluß stelle 5a
und der Strömungsraum-Anschlußstelle 12a ein Stauring 13 vorgesehen, der im veranschaulichten
Ausführungsbeispiel im Querschnitt etwa trapezförmig ausgebildet ist und praktisch
das hintere, äußere Ende des Ofenauslaufendes 1a bildet, wobei er eine zentrale
Durchlaßöffnung für den Abzug des entsprechenden Kühlluftanteiles (Pfeile 11b) frei
läßt.
-
Bei diesem ersten Ausführungsbeispiel (Fig.1) bildet der gesamte Ringraum
zwischen der Innenwand der Ofenrohr-Verlängerung 4 und der Außenwand des Tunnels
7 den Strömungsraum 12 für den Abzug von Kühlluft (Pfeile 11b). Die Innenwand der
Ofenrohr-Verlängerung 4 und die Außenwand des Tunnels 7 sind dabei zweckmäßig isoliert,
wie es in Fig.1 angedeutet ist.
-
Damit der über den Strömungsraum 12 abgezogene Kühlluftanteil gezielt
abgeleitet werden kann, mündet der Strömungsraum 12 mit seinem dem Drehrohrofen
1 abgewandten freien Ende 12b in ein ortsfestes Gehäuse 14.
-
Dieses Gehäuse 14 umfaßt mit seiner einen Stirnwand 14a das äußere
Ende 7a des Tunnels 7 (und ist
zweckmäßig damit verbunden), während
die andere Gehäusestirnwand 14b das äußere freie Ende 4a der Ofenrohr-Verlängerung
4 umgibt und zwischen dieser Stirnwand 14b und der mit dem Drehrohrofen 1 rotierenden
Verlängerung 4 eine Dichtung 15 vorgesehen ist, die beispielsweise durch eine Labyrinthdichtung
oder eine andere bekannte Dichtungseinrichtung gebildet sein kann.
-
Das ortsfeste Gehäuse 14 kann - wie in Fig.1 dargestellt - gleichzeitig
als Staubabscheider ausgebildet sein, d.h. sein Innenraum ist groß genug, daß in
der Kühlluft noch evtl. enthaltener Staub weitgehend nach unten ausfallen kann.
Der abgeschiedene Staub kann dann über einen unteren Stutzen 16 abgezogen werden,
während die vom Staub befreite Kühlluft (Pfeile 11b) über einen oberen Rohranschluß
17 abgeführt wird.
-
Das in Fig.2 veranschaulichte Ausführungsbeispiel stellt vor allem
eine Modifikation der anhand Fig.1 erläuterten ersten Ausführungsform des Drehrohrofens
1 im Bereich des Stauringes dar. Da - abgesehen von der Ausbildung des Stauringes
- alle übrigen Teile dieses zweiten Ausführungsbeispieles im wesentlichen denen
der Fig.1 entsprechen können, werden in Fig.2 die gleichen Bezugszeichen für gleiche
Teile wie in Fig.1 verwendet, so daß sich eine erneute Beschreibung dieser Teile
erübrigt.
-
Die wesentliche Abwandlung dieses in Fig.2 veranschaulichten Ausführungsbeispieles
ist darin zu sehen, daß zwischen dem Innenraum des Drehrohrofens 1
bzw.
dessen Auslaufendes 1a und dem zum Abzug von Kühlluft dienenden Strömungsraum 12
ein Gitter 18 vorgesehen ist, das zum Zurückhalten großer Gutbrocken dient. Dieses
Gitter 18 ist vorzugsweise in die zentrale Kühlluft-Durchgangsöffnung 19 des hier
vorgesehenen Stauringes 20 eingebaut (wobei es den Ofenbrenner 9 umgibt). Der Stauring
20 könnte an sich in gleicher Weise ausgebildet sein, wie es anhand Fig.1 erläutert
worden ist (Stauring 13). In Fig.2 ist jedoch eine im Querschnitt etwas abgewandelte
Form veranschaulicht. Hiernach besitzt der Stauring 20 auf seiner dem Drehrohrofen
1 zugewandten Seite eine im Querschnitt jeweils bogenartig ansteigende Form, während
die dem Strömungsraum 12 zugewandte Seite (an die sich die Ofenrohr-Verlängerung
4 anschließt) im wesentlichen eben und etwa radial verlaufen kann.
-
Zur Ausbildung und Anordnung des Gitters 28 sei noch gesagt, daß dies
zweckmäßig so im Bereich des Stauringes 20 angeordnet sein sollte, daß es im Bedarfsfalle
leicht entfernt werden kann, um eine entsprechende Zugänglichkeit des Drehrohrofen-Innenraumes
vom Tunnel 7 her zu gestatten.
-
Auch beim dritten Ausführungsbeispiel, das in den Fig.3 und 4 veranschaulicht
ist, kann der Drehrohrofen 1 mit seinem aus Kühlrohren 3 bestehenden Planetenkühler
2 weitgehend in an sich bekannter Weise sowie anhand Fig.1 geschildert ausgebildet
sein, weshalb für gleichartig ausgebildete und angeordnete Teile bei diesem dritten
Ausführungsbeispiel wiederum
dieselben Bezugszeichen für gleiche
Teile verwendet werden wie in Fig.1.
-
Die Planetenkühlrohre 3 sind daher wiederum am Umfang der mit dem
Drehrohrofen 1 rotierenden Verlängerung 4 des Ofenrohres angeordnet, über Guteinlaufstutzen
5 mit dem Inneren des Drehrohrofens 1 bzw. dessen Auslaufendes 1a verbunden und
von Kühlluft (Pfeile 11) durchströmt. Der ortsfeste, begehbare Tunnel 7 ist wiederum
innerhalb der Verlängerung 4 - und etwa koaxial dazu - angeordnet, wobei sein ofenseitiges
Stirnende 7b durch den Deckel 8 gegenüber dem Ofeninnenraum abgeschlossen ist und
den Brenner 9 trägt.
-
Die wesentliche Besonderheit dieses dritten Ausführungsbeispieles
ist darin zu sehen, daß innerhalb des zwischen der Innenwand der Ofenrohr-Verlängerung
4 und der Außenwand des Tunnels 7 vorhandenen Ringraumes 21 nicht im ganzen ein
Strömungsraum zum Abzug von Kühlluft ausgebildet ist, sondern daß in diesem Ringraum
21 eine Anzahl von konzentrisch zur Ofenachse 22 angeordneten Rohren 23 vorhanden
ist, die in diesem Falle gemeinsam den Strömungsraum zum Abzug von Kühlluft bilden.
Diese Abzugsrohre 23 sind zweckmäßig am Drehrohrofen 1 bzw. seiner Verlängerung
4 befestigt, so daß sie also mit dem Drehrohrofen 1 drehen.
-
Die ofenseitigen Enden 23a dieser Abzugsrohre 23 münden in das Auslaufende
1a zweckmäßig im Bereich der Stirnseite 13a des Stauringes 13 aus, die dem Ofeninneren
abgewandt ist. Diese ofenseitigen Rohr-
enden 23a können dabei
- wie in Fig.3 angedeutet - in einem etwa konischen End-Ringteil 24 des Ofenauslaufendes
1a gehaltert sein.
-
Während bei den vorhergehenden Ausführungsbeispielen es für zweckmäßig
angesehen worden ist, die Innenwand der Ofenrohr-Verlängerung 4 und die Außenwand
des Tunnels 7 thermisch zu isolieren, wird es bei diesem dritten Ausführungsbeispiel
vorgezogen, lediglich die Abzugsrohre 23 selbst thermisch zu isolieren, was beispielsweise
dadurch geschehen kann, daß die Rohrwände einen Isolierüberzug erhalten oder daß
der um die Abzugsrohre 23 herum vorhandene freie Raum mit Isolationsmaterial ausgefüllt
wird, wobei solche Isolierungen allgemein bekannt sind.
-
Auch in diesem Ausführungsbeispiel mündet der zum Abzug von Kühlluft
dienende Strömungsraum wiederum in dem ortsfesten Gehäuse 14, d.h. die dem Drehrohrofen
1 abgewandten freien Enden 23b der Abzugsrohre 23 münden in diesem Gehäuse 14 aus.
Das Gehäuse 14 kann ansonsten weitgehend in gleicher Weise als Staubabscheider ausgebildet
sein, wie es anhand Fig.1 geschildert worden ist. Darüber hinaus kann es jedoch
in manchen Anwendungsfällen noch zweckmäßig sein, die über den Rohranschluß 17 dieses
Gehäuses 14 abgeführte Kühlluft noch einem zusätzlichen Staubabscheider 25 über
ein Verbindungsrohr 26 zuzuleiten. Dieser zusätzliche Staubabscheider 25 kann in
geeigneter Weise und in Abhängigkeit von dem gewünschten Abscheidegrad ausgebildet
sein; in Fig.4 ist der Einfachheit halber lediglich ein Zyklonabscheider veranschaulicht.
-
Die anhand der Fig.1 bis 4 zuvor geschilderten, erfindungsgemäßen
Ausführungsformen des Drehrohrofens sind in besonderer Weise dafür geeignet, einen
Teil der im Planetenkühler 2 vorgewärmten Kühlluft aus dem Inneren des Ofeneinlaufendes
1a über den Strömungsraum 12 bzw. 23 abzuziehen und einem dem Drehrohrofen 1 vorgeschalteten
Vorwärmer bzw. einer diesem Vorwärmer zugeordneten Calciniereinrichtung als Tertiärluft
zuzuleiten.
-
Leerseite