DE3228902C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Zyklonabscheider, insbesondere für den direkten Wärmeaustausch zwischen dem körnigen Gut und den heißen Ofenabgasen einer Drehrohr- Wärmetauscheranlage zur Herstellung von Zement, der im oberen Bereich mit einer tangentialen Gaszuführung und einem zentral von oben in den Abscheider hineinragenden, in sich geschlossenen Tauchrohr für die Gasabführung sowie mit einem Gutaustrag im unteren Bereich versehen ist, wobei das Tauchrohr aus mehreren einzelnen, in Rohrlängsrichtung verlaufenden, aneinanderliegenden Segmenten besteht.

Aus der DE-OS 15 01 413 ist ein Zyklonabscheider bekannt, bei dem ein aus zwei Teilen bestehendes Tauchrohr zentral von oben in den Zyklonabscheider hineinragt. Der in den Zyklonabscheider von oben hineinragende obere Rohrteil besteht hierbei aus einem vollen Zylindermantel, der im unteren, in den Zyklon hineinragenden Bereich mit Öffnungen versehen ist, in die Haken des aus Segmenten bestehenden unteren Rohrteiles eingreifen. Bei diesem zweiteilig ausgebildeten Rohr besteht jedoch die Gefahr, daß es insbesondere im unteren Bereich des Rohrteiles, wo die Öffnungen in der Rohrwandung angebracht sind, bei thermischen Überbelastungen nicht nur zu Verbiegungen und dadurch zu Querschnittsveränderungen des Tauchrohres kommen kann, sondern daß das Tauchrohr in diesem Bereich abbricht und Teile davon zusammen mit einzelnen Segmenten nach unten in den Abscheider fallen und den zentralen Feststoffaustrag verstopfen. Wenn es sich hierbei um einen Zyklonabscheider einer Drehrohrofen-Wärmetauscheranlage zur Herstellung von Zement handelt, ist in einem solchen Falle eine Betriebsstillsetzung der gesamten Anlage unumgänglich, was nicht nur mit einem hohen Produktionsausfall verbunden ist, sondern wodurch auch hohe Reparaturkosten verursacht werden.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, das Tauchrohr eines Zyklonabscheiders, insbesondere eines Zyklonabscheiders für den direkten Wärmeaustausch zwischen dem körnigen Gut und den heißen Ofenabgasen einer Drehrohrofen-Wärmetauscheranlage zur Herstellung von Zement, so auszugestalten und mit dem Zyklonabscheider zu verbinden, daß auch bei hohen thermischen Überlastungen jegliche Querschnittsveränderungen oder Brüche am Tauchrohr mit Sicherheit vermieden werden.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß das Tauchrohr ausschließlich aus Segmenten zusammengesetzt ist, die mit ihren oberen Enden unmittelbar in der Decke des Zyklonabscheiders lösbar befestigt sind.

Dadurch, daß das Tauchrohr gemäß der Erfindung ausschließlich aus Segmenten zusammengesetzt ist, die in der Decke des Zyklonabscheiders lösbar befestigt sind, werden sehr vorteilhaft die im Betrieb auftretenden, sowohl in Längsrichtung als auch in Umfangsrichtung des Tauchrohres wirkenden thermischen Belastungen von den Segmenten aufgenommen und so ausgeglichen, daß hierdurch Verformungen am Tauchrohrmantel oder gar Rohrmantelbrüche selbst bei hohen thermischen Wechselbelastungen mit Sicherheit vermieden werden. Auch die Standzeit des Tauchrohres wird durch diese ausschließlich segmentartige Ausgestaltung und Anordnung gemäß der Erfindung ganz wesentlich erhöht und Verstopfungen des Feststoffauslasses und die damit verbundenen Betriebsausfälle und Reparaturarbeiten vermieden. Darüber hinaus können im Bedarfsfalle sowohl einzelne als auch alle Rohrsegmente jederzeit mit verhältnismäßig geringem Zeit- und Arbeitsaufwand von innen heraus erneuert werden.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind die Segmente des Tauchrohres am oberen Ende mit wenigstens einem nach außen vorstehenden, winkelförmig ausgebildeten Vorsprung versehen, der in einen an der Decke des Zyklonabscheiders angeordneten Steg von oben her eingreift.

Durch diese Ausbildung der Tauchrohrsegmente wird die Montage und die Demontage der Tauchrohrsegmente ganz besonders erleichtert, da die einzelnen Segmente ganz einfach von oben her eingehängt oder ausgehängt werden können. Um das Auswechseln der Tauchrohrsegmente im Bedarfsfall mit besonders geringem Arbeits-, Zeit- und Kostenaufwand durchführen zu können, sind in weiterer Ausgestaltung der Erfindung zur lösbaren Verbindung der Tauchrohrsegmente mit dem Zyklonabscheider Schrauben vorgesehen.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung sind die Tauchrohrsegmente an ihrem unteren Ende mit einem Ring umgeben. Auf diese Weise kann sehr vorteilhaft die Ringform des Tauchrohres im Betrieb des Zyklonabscheiders auch bei hohen thermischen Belastungen aufrechterhalten werden.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung bestehen die Tauchrohrsegmente wenigstens in dem in den Zyklonabscheider hineinragenden Bereich aus Keramik. Hierdurch wird die Standzeit der Tauchrohrsegmente und damit auch die Standzeit des Tauchrohres insgesamt ganz wesentlich erhöht.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Erläuterung der in den Zeichnungen schematisch dargestellten Ausführungsbeispiele. Es zeigt

Fig. 1 einen Längsschnitt durch einen Zyklonabscheider mit darin angeordnetem, aus mehreren Segmenten bestehenden Tauchrohr,

Fig. 2 einen Teilausschnitt aus einem Zyklonabscheider mit zweiteilig ausgebildeten Rohrsegmenten im vergrößerten Maßstab,

Fig. 3 eine weitere Variante der Tauchrohrsegment- Befestigung mittels Schrauben im Teilausschnitt.

Wie Fig. 1 zeigt, ist der Zyklonabscheider 1 im oberen Bereich zylinderförmig und im unteren Bereich konisch ausgebildet. Dieser Zyklonabscheider 1 besteht aus einem Stahlblechmantel 2, der innen mit einer feuerfesten Auskleidung 3 versehen ist. Im oberen Bereich des Zyklonabscheiders ist in der Seitenwandung ein Rohr 4 für die Gaszuführung angeschlossen, das tangential in den Zyklonabscheider 1 mündet. Im zentralen Bereich der Decke des Zyklonabscheiders 1 ist eine Öffnung 5 für den Gasabzug angeordnet, an die über einen Rohrstutzen 6 ein mit feuerfester Innenauskleidung 7 versehenes Gasabzugsrohr 8 angeschlossen ist. Der konische Boden des Zyklonabscheiders 1 ist mit einer zentralen Öffnung 9 für den Gutaustrag versehen.

Zentral von oben ist durch die Öffnung 5 ein Tauchrohr 10 hindurchgeführt, das gemäß der Erfindung aus mehreren einzelnen, in Rohrlängsrichtung verlaufenden Segmenten 11 besteht. Diese Tauchrohrsegmente 11 sind am oberen Ende mit nach außen vorstehendem, winkelförmigem Vorsprung 12 versehen, der in einen an der Decke des Zyklonabscheiders 1 angeordneten Steg 13 von oben her eingreift. Der Steg 13 ist im Querschnitt winkelförmig ausgebildet und mit der Stahlblechwandung des Zyklonabscheiders fest verschweißt. Der Bereich zwischen den winkelförmigen Vorsprüngen 12 der Tauchrohrsegmente 11 und dem Gasabzugsrohr 8 ist mit einer feuerfesten Stampfmasse 14 ausgefüllt.

An den unteren Enden der Tauchrohrsegmente 11 sind im Querschnitt U-förmige Halterungen 15 befestigt, in die von oben her ein Ring 16 lose eingelegt ist. Mit Hilfe dieses Ringes 16 werden die Tauchrohrsegmente 11 sehr vorteilhaft an ihrem unteren Ende zusammengehalten.

Bei der Montage des Tauchrohres 10 gemäß der Erfindung werden die einzelnen Segmente 11 mit ihren am oberen Ende angeordneten, nach außen vorstehenden winkelförmigen Vorsprüngen 12 in einfacher Weise von oben her in die Stege 13 eingehängt, und zwar derart, daß sie sich ringsherum an ihren Seitenlängskanten berühren. Anschließend wird der Ring 16 in die am unteren Ende der Tauchrohrsegmente 11 angeordneten U-förmigen Halterungen 15 eingelegt und der Zwischenraum zwischen dem Gasabzugsrohr 8 mit Innenauskleidung 7 und Tauchrohraufhängung 12, 13 und Rohrstutzen 6 befindliche Freiraum mit einer feuerfesten Stampfmasse 14 ausgefüllt.

Dadurch, daß das in den Zyklonabscheider 1 von oben hineinragende Tauchrohr 10 gemäß der Erfindung aus mehreren einzelnen, in Rohrlängsrichtung verlaufenden Segmenten 11 besteht, die in der Decke des Zyklonabscheiders eingehängt und an ihren Längsseiten nur einander lose berührend angeordnet sind, können sie sich sehr vorteilhaft bei im Betrieb auftretenden, thermischen Belastungen in Umfangsrichtung ausdehnen, so daß Verformungen oder Beschädigungen am Tauchrohr infolge Hitzeeinwirkung hierdurch mit Sicherheit vermieden werden. Für den Fall, daß einmal einzelne Tauchrohrsegmente oder alle Tauchrohrsegmente ausgewechselt werden müßten, kann dies sehr leicht und in einfacher Weise von innen des Zyklonabscheiders heraus bewerkstelligt werden. Hierzu bedarf es lediglich der Beseitigung und Wiedereinbringung der über den winkelförmigen Tauchrohrvorsprüngen befindlichen Stampfmasse 14, und der Beseitigung und Wiederanbringung des an den unteren Enden der Tauchrohrsegmente 11 befindlichen Ringes 16.

Wie ferner die Fig. 2 zeigt, können die Tauchrohrsegmente 17 wenigstens in dem in den Zyklonabscheider hineinragenden Bereich aus hitzebeständigem Material bestehen. Die Tauchrohrsegmente 17 sind hierbei zweckmäßig zweiteilig ausgebildet, nämlich aus einem oberen Teil 18 und aus einem mit Schrauben 19 oder dergleichen verbundenen unteren Teil 20. Der obere Teil 18 des Tauchrohrsegmentes 17 besteht hierbei aus Stahlblech, und der untere Teil 20 aus Keramik. Durch diese Ausbildung der Tauchrohrsegmente 17 wird auch bei sehr hohen thermischen Belastungen des Tauchrohres die Standzeit der einzelnen Tauchrohrsegmente und damit die Standzeit des Tauchrohres ganz wesentlich erhöht. Anstelle der Keramikteile 20 können auch sehr vorteilhaft aus gesintertem Wolframit bestehende Platten benutzt werden. Ferner können gegebenenfalls die Teile 18 und 20 des Tauchrohrsegmentes 17 durch Hartlöten, Schweißen oder Kleben miteinander verbunden werden.

Darüber hinaus besteht bei dem erfindungsgemäß ausgebildeten Tauchrohr auch die Möglichkeit, Tauchrohrsegmente einzusetzen, die durchgehend aus hitzebeständigem Material bestehen. So können beispielsweise, wie Fig. 3 zeigt, die Tauchrohrsegmente 21 aus einfachen rechteckigen Platten ausgebildet sein, die oben mit Hilfe einer Schraube 22 mit einem an der Decke des Zyklonabscheiders 23 angeordneten Rohrstutzen 24 fest verbunden werden. Der Kopf 25 der Schraube 22 ist hierbei zweckmäßig in einer entsprechend groß ausgebildeten Ausnehmung 26 mit nach außen gerichtetem Fortsatz 27 eingelassen. In dem zwischen den Tauchrohrsegmenten 21 und dem Rohrstutzen 24 befindlichen Zwischenraum ist der Schraubenkörper der Schraube 22 durch eine Hülse 28 geschützt angeordnet. Der Raum zwischen den Tauchrohrsegmenten 21 und dem Rohrstutzen 24 einerseits und dem Gasabzugsrohr 29 andererseits ist hierbei ebenfalls mit einer feuerfesten Stampfmasse 30 ausgefüllt.

Der besondere Vorteil dieser in Fig. 3 dargestellten Ausbildung und lösbaren Verbindung der Tauchrohrsegmente 21 mit dem Zyklonabscheider 23 besteht darin, daß die Tauchrohrsegmente 21 im Bedarfsfalle sehr leicht durch Lösen der Schraube 22 radial nach innen bewegt und herausgenommen werden können, ohne dabei Teile der darüber befindlichen Stampfmasse 30 beseitigen zu müssen. Die Stampfmasse 30 bleibt daher beim Auswechseln der Tauchrohrsegmente 21 völlig unberührt, was sich insbesondere arbeits-, zeit-, und kostensparend auswirkt.

Der Gegenstand der Erfindung ist nicht auf die in den Zeichnungsfiguren dargestellten Ausführungsbeispiele beschränkt. So können beispielsweise die Tauchrohrsegmente am oberen Ende auch mit nasenartigen Vorsprüngen versehen werden, die von oben her in entsprechend ausgebildete, am Zyklonabscheider angeordnete Halterungen eingreifen. Ferner können anstelle des am unteren Ende der Tauchrohrsegmente angeordneten Ringes gegebenenfalls auch sehr vorteilhaft mehrere, ineinandergreifende Ringsegmente eingesetzt werden. Weiterhin können die Tauchrohrsegmente auch je nach Größe des Zyklonabscheiders in ihrer Länge und in ihrer Anzahl verändert und somit optimal an die im Betrieb des Zyklonabscheiders auftretenden thermischen Belastungen - unter Aufrechterhaltung eines hohen Abscheide- Wirkungsgrades - angepaßt werden.

Claims (5)

1. Zyklonabscheider, insbesondere für den direkten Wärmeaustausch zwischen dem körnigen Gut und den heißen Ofenabgasen einer Drehrohr-Wärmetauscher-Anlage zur Herstellung von Zement, der im oberen Bereich mit einer tangentialen Gaszuführung und einem zentral von oben in den Abscheider hineinragenden, in sich geschlossenen Tauchrohr für die Gasabführung sowie mit einem Gutaustrag im unteren Bereich versehen ist, wobei das Tauchrohr aus mehreren einzelnen, in Rohrlängsrichtung verlaufenden, aneinanderliegenden Segmenten besteht, dadurch gekennzeichnet, daß das Tauchrohr (10) ausschließlich aus Segmenten (11, 17, 21) zusammengesetzt ist, die mit ihren oberen Enden unmittelbar in der Decke des Zyklonabscheiders (1, 23) lösbar befestigt sind.

2. Zyklonabscheider nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Segmente (11, 17) des Tauchrohres (10) am oberen Ende mit wenigstens einem nach außen vorstehenden, winkelförmig ausgebildeten Vorsprung (12) versehen sind, der in einen an der Decke des Zyklonabscheiders (1) angeordneten Steg (13) von oben her eingreift.

3. Zyklonabscheider nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur lösbaren Verbindung der Tauchrohrsegmente (21) mit dem Zyklonabscheider (23) Schrauben (22) vorgesehen sind.

4. Zyklonabscheider nach einem der Ansprüche 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Tauchrohrsegmente (11, 17, 21) an ihrem unteren Ende von einem Ring (16) umgeben sind.

5. Zyklonabscheider nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Tauchrohrsegmente (17) wenigstens in dem in den Zyklonabscheider (1) hineinragenden Bereich aus Keramik bestehen.