DE3317204C1

DE3317204C1 - Einrichtung zum Vorwärmen von Glasscherben oder dergleichen Schüttgütern

Info

Publication number: DE3317204C1
Application number: DE3317204A
Authority: DE
Inventors: Alfred 6980 Wertheim Zippe
Original assignee: Zippe GmbH and Co KG
Current assignee: Zippe GmbH and Co KG
Priority date: 1982-05-08
Filing date: 1983-05-11
Publication date: 1984-10-31

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zum Vorwärmen von Glasscherben oder dergleichen Schüttgütern, welche anschließend bei höherem Temperaturniveau verarbeitet, z. B. geschmolzen werden, mit einem hochkant und beweglich angeordneten Plattenwärmeaustauscher der für einen vertikalen Durchtritt der Glasscherben oben und unten offen sowie durch eine Antriebsvorrichtung relativ zu den zwischen seinen hohlen Heizplatten befindlichen Glasscherben auf und ab und/oder hin und her bewegbar ist, nach Patent 17 414.

Bei der Einrichtung nach dem Hauptpatent mit dem beweglich angeordneten Plattenwärmeaustauscher erreicht man durch dessen Relativbewegung zu den zwischen seinen Heizplatten befindlichen Glasscherben, daß aufgrund der Reibung an den Plattenwänden ein Anbacken oder Anhaften des Feinanteils der Glasscherben an den Plattenwänden und damit die gefürchtete Brückenbildung vermieden werden. Die Gefahr einer teilweisen oder vollständigen Verstopfung der Durchtrittsräume für das vorzuwärmende Gut ist daher in einem solchen Plattenwärmeaustauscher ausgeräumt und außerdem wird der Wärmeübergang verbessert. Nach dem Hauptpatent ist zur Einsparung von Energie ferner vorgesehen, den Wärmeinhalt von Abgasen aus einer Glasschmelzanlage für die Vorwärmung der Glasscherben oder dergleichen Schüttgüter zu nutzen. Diese Abgase führen jedoch zahlreiche Verunreinigungen sowie aus pulverisierte Schmelzrohstoffe mit sich, die sich im Laufe der Zeit an den Wänden der Heizplatten ablagern und aufgrund ihrer thermisch isolierenden Wirkung die Leistungsfähigkeit des Plattenwärmeaustauschers reduzieren. Um diesen Mangel auszuschalten, könnte man zwar die Heizplatten periodisch manuell oder mechanisch reinigen, was jedoch nicht nur schwierig auszuführen, sondern auch sehr zeitaufwendig und damit unwirtschaftlich ist. Während der Reinigungsphase müßte nämlich die gesamte Einrichtung zum Vorwärmen der Glasscherben außer Betrieb genommen werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Einrichtung zum Vorwärmen von Glasscherben oder dergleichen gemäß dem Hauptpatent derart weiterzubilden, daß die von den Heizgasen ausgehenden Ablagerungen an den Platten des Wärmeaustauschers auf einfache Weise selbsttätig während des Betriebs der Ein- richtung, d. h. also ohne den Einsatz von Reinigungspersonal, entfernt werden.

Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß

a) die hohlen Heizplatten an ihren oberen und unteren Enden und die Zwischenräume zwischen den Heizplatten gegenüber den Zuführ- und Abführkästen für das Heizmedium offen sind,

b) gegenüber den oberen und unteren offenen Enden der Heizplatten und zwischen den Heizplatten und den Zuführ- und Abführkästen für das Heizmedium Registerschieber mit auf die Hohlräume der Heizplatten bzw. auf die Zwischenräume zwischen den Heizplatten und umgekehrt ausfluchtbaren Qffnungen vorgesehen sind und

c) durch synchrone Betätigung der Registerschieber wechselweise die Glasscherben durch die hohlen Heizplatten und das Heizmedium durch die Zwischenräume oder die Glasscherben durch die Zwischenräume und das Heizmedium durch die hohlen Heizplatten hindurchtreten.

Dadurch ist es möglich, bei entsprechender Einstellung der Registerschieber die Glasscherben abwechselnd auch durch die hohlen Heizplatten hindurchrutschen zu lassen, welche bei der Einrichtung nach dem Hauptpatent ausschließlich von den Heizgasen durchströmt werden. Die Glasscherben der nach unten wandernden Scherbenströme üben dabei eine Reinigungswirkung auf die Wände der Heizplatten aus und säubern diese selbsttätig von Ablagerungen aus dem Heizmedium, u. a. auch von pulversierten Schmelzrohstoffen, die so vorteilhaft zusammen mit den Glasscherben wieder der Schmelzwanne zugeführt und auf diese Weise zu-

b5 rückgewonnen werden können. Die durch diese Verunreinigungen verschiedenster Art an den Wänden der Heizplatten hervorgerufene thermische Isolation wird durch die Scherbenströme entfernt, was einen entspre-

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chend verbesserten Wärmeübergang im Plattenwärme- rüst 12 neben den Stützen 13 vertikal angeordnete U-

austauscher zur Folge hat. Von entscheidender Bedeu- Schienen 15, zwischen welchen sich weitere querverlau-

tung ist ferner, daß der vorstehend beschriebene Reini- fende Riegel 14 erstrecken. An den U-Schienen 15 und

gungsvorgang an den Wänden der Heizplatten selbsttä- den querverlaufenden Riegeln 14 sind vertikal Füh-

tig, personalunabhängig und praktisch verschleißfrei 5 rungsschienen 16 für den Plattenwärmeaustauscher 11

durchgeführt werden kann, und zwar während des Be- befestigt.

triebs der Vorwärmeeinrichtung durch einfache Vertäu- Die Platten 17 des Wärmeaustauschers 11 sind in eischung der Durchtrittskanäle für die Glasscherben bzw. nem Tragrahmen 18 gehalten, der vier U-Schienen 19 das Heizmedium vermittels der Registerschieber. Der enthält, welche mit den Führungsschienen 16 des Tragmechanische zusätzliche Aufwand ist praktisch auf diese 10 gerüsts 12 zusammenarbeiten. An den oberen Enden Registerschieber und deren Antrieb begrenzt. Die bei der U-Schienen 19 des Tragrahmens 18 sind seitlich auseiner manuellen Reinigung der Heizplattenwände vor- kragende Arme 20 befestigt, die ihrerseits paarweise an handene Unfallgefahr wird durch die Erfindung ausge- Tragschienen 21 festgemacht sind. Diese Tragschienen schlossen. 21 sind auf den Kolbenstangen 22 von Hydraulikzylin-

Um die Leistungsfähigkeit der Einrichtung bei einer 15 dem 23 aufgelagert. Die Hydraulikzylinder 23 sind auf

Umschaltung auf »Reinigungsbetrieb« nicht zu schmä- Konsolen 24 befestigt, die ihrerseits an den vier Stützen

lern, ist es zweckmäßig, wenn gemäß einer Ausgestal- 13 des Traggerüsts 12 festgemacht sind. Die Hydraulik-

tung der Erfindung die Hohlräume der Heizplatten und zylinder 23 bilden Hubvorrichtungen für den Platten-

die Zwischenräume zwischen den Heizplatten Durch- wärmeaustauscher 11, die während des Betriebs der

trittskanäle mit gleichem Querschnitt für das Heizmedi- 20 Einrichtung 10 rhythmisch oder in Intervallen betätigt

um oder die Glasscherben bilden. Bei dieser Version ist werden können.

folglich nur noch ein Typ von Durchtrittskanälen vor- Die Platten 17 des Wärmeaustauschers 11 sind im handen, die abwechselnd das Heizmedium und Glas- gleichen gegenseitigen Abstand voneinander angeordscherben führen, d. h. in ihren Funktionen vertauscht net und begrenzen Durchtrittskanäle 27 gleichen Querwerden können. 25 Schnitts für wechselweise das Heizmedium oder die

Gemäß noch einer weiteren Ausführungsform der Er- Glasscherben 26, was noch näher erläutert wird. Der

findung kann die Betätigung (Umstellung) der Register- Querschnitt der Abstandshalter 29 für die Platten 17 ist

schieber durch zeit- oder durch satzmengenabhängig so gering, daß der Fluß der Glasscherben 26 in den

gesteuerte Antriebsmittel erfolgen. Durchtrittskanälen 27 nach unten praktisch nicht behin-

Die Erfindung wird anschließend anhand der Zeich- 30 dert ist.

nungen eines Ausführungsbeispiels erläutert. Es zeigt Die Durchtrittskanäle 27 des Plattenwärmeaustau-

F ig. 1 eine schematische Seitenansicht des zum Vor- schers 11 sind oben und unten an sich offen, jedoch

wärmen von Glasscherben ausgebildeten Plattenwär- durch Registerschieber 50 und 51 wechselweise ver-

meaustauschers, wobei in gestrichelten Linien Förder- schließbar, wie in den F i g. 5A und 5B angedeutet ist

geräte für die Zuführung und Abführung der Glasscher- 35 Jeder Registerschieber 50, 51 weist eine Reihe von

ben angedeutet sind; schlitzförmigen Öffnungen 52 auf, welche wechselweise

F i g. 2 eine Draufsicht der in F i g. 1 gezeigten Anord- auf jeden zweiten Durchtrittskanal 27 ausfluchtbar sind,

nung, ohne den oberen horizontalen Registerschieber; Die Registerschieber 50, 51 sind auf Platten 53 ver-

F i g. 3 eine Schnittansicht entlang der Linie A-A in schiebljch gelagert, die ihrerseits auf den Platten 17 be-

F i g. 2; 40 festigt sind und gegenüber jedem Durchtrittskanal 27

F i g. 4 eine perspektivische Ansicht des in den schlitzförmige Öffnungen 54 aufweisen. Dadurch ist es

F i g. 1 —3 gezeigten Plattenwärmeaustauschers, ,teil- möglich, bei Positionierung der Registerschieber 50,51

weise ohne Verkleidung und aufgebrochen, um die Re- entsprechend F i g. 5A die Glasscherben 26 durch die

gisterschieber für den Funktionsaustausch der Durch- Durchtrittskanäle I, HI, V usw. hindurchtreten zu lassen,

trittskanäle des Plattenwärmeaustauschers zu zeigen 45 Bei: der Einstellung der Registerschieber 50,51 entspre-

und chend F i g.5B sind dagegen die Durchtrittskanäle I, III

F i g. 5A und 5B je eine vergrößerte Teil-Schnittan- und V usw. für den Durchtritt der Glasscherben 26 ge-

sicht von den in F i g. 3 mit V bezeichneten Bereichen, sperrt, dagegen die Durchtrittskanäle II, IV usw. geöff-

die die horizontalen Registerschieber in zwei unter- net. Die jeweils durch die Registerschieber 50,51 oben

schiedlichen Arbeitsstellungen für den Funktionsaus- 50 und unten gesperrten Durchtrittskanäle 27 dienen der

tausch der Durchtrittskanäle des Plattenwärmeaustau- Durchleitung des Heizmediums, was noch erläutert

schers zeigen. wird.

Die Einrichtung 10 des Ausführungsbeispiels dient Die von oben über ein z.B. hin- und herlaufendes zum Vorwärmen von Glasscherben, bevor diese in die Fördergerät 25 gleichmäßig zugeführten Glasscherben Schmelzwanne eingebracht werden. Die Glasscherben 55 26 treten durch die Öffnungen 52 und 54 im Registerwerden in der Einrichtung 10 auf ca. 245° C und mehr schieber 50 bzw. der Lagerplatte 53 in jeden zweiten aufgewärmt und als Heizmedium für die Einrichtung 10 Durchtrittskanal 27 zwischen den Platten 17 ein und wird vorteilhaft das in der Glasschmelzanlage anfallen- rutschen in diesen Kanälen aufgrund ihrer Schwerkraft de Rauchgas benutzt. nach unten. Durch die Öffnungen 52, 54 im Register-

Um die materialbedingten Schwierigkeiten (Gefahr eo schieber 51 und seiner zugeordneten Lagerplatte 53 der Klumpen- und Brückenbildung, des Anbackens verlassen die Glasscherben den Plattenwärmeaustauusw.) zu verhindern, ist die Einrichtung 10 mit einem scher und fallen auf ein dem Abtransport dienendes vertikal beweglichen Plattenwärmeaustauscher 11 ver- Gerät, z. B. einem Rüttelförderer 28. Dieser Rüttelförsehen. Zu diesem Zweck weist die Einrichtung 10 ein derer 28 bewirkt im Ruhezustand, daß sich die Glas-Traggerüst 12 auf, in dem der Plattenwärmeaustauscher 65 scherben 26 während des Füllvorganges allmählich in 11 vertikal geführt ist. Das Traggerüst 12 umfasst vier den Durchtrittskanälen 27 aufstauen. Wenn auf diese Stützen 13, welche durch querverlaufende Riegel 14 Weise die Durchtrittskanäle 27 vollständig mit Glasmiteinander verbunden sind. Ferner enthält das Tragge- scherben 26 gefüllt sind, kann zur Vorwärmung dersel-

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ben der Plattenwärmeaustauscher 11 in Funktion ge- Die mit einer Temperatur von ca. 245⁰C den Plattensetzt werden. Während des Betriebs wird »im Fluß« wärmeaustauscher 11 durch die schlitzförmigen öffnungearbeitet, was voraussetzt, daß mindestens die gleiche gen 52 des unteren Registerschiebers 51 verlassenden Menge an Glasscherben oben zugeführt wird, die unten Glasscherben 26 können durch den Rüttelförderer 28 vom Rüttelförderer 28 abtransportiert wird. 5 direkt der Schmelzwanne (nicht gezeigt) zugeführt wer-

Die jeweils durch die Registerschieber 50, 51 oben den.

und unten für den Durchtritt der Glasscherben 26 ge- Wenn sich herausstellt, daß nach einer gewissen Besperrten Durchtrittskanäle 27 werden während eines triebszeit die durch die Rauchgase mitgeführten Verun-Vorwärmeprozesses von Rauchgasen durchströmt, die reinigungen sich in einem Ausmaß an den Wänden der von einer Glasschmelzanlage stammen. Zu diesem io Platten 17 ablagern, daß der Wärmeübergang oder gar Zweck kann wechselweise jeder zweite Durchtrittska- der Gasdurchtritt merklich beeinträchtigt ist, können nal 27 an seinem unteren Bereich an einem Zuführka- die Registerschieber 50,51,55 und 56 gleichzeitig so um sten 30 für diese Rauchgase angeschlossen werden, wel- die Breite eines Durchtrittskanals 27 verstellt werden, eher teleskopisch ein ortsfestes Zuführrohr 31 für die daß ein Funktionsaustausch dieser Durchtrittskanäle Rauchgase übergreift. Der mit dem Wärmeaustauscher 15 stattfindet. Das heißt, daß die bisher glasscherbenfüh-11 starr verbundene Zuführkasten 30 ist somit vertikal renden Durchtrittskanäle 27 nunmehr Rauchgase und relativ zu dem Zuführrohr 31 bewegbar. In gleicher umgekehrt führen. Die nach unten wandernden Glas-Weise sind die Durchtrittskanäle 27 an ihrem oberen scherben 26 reinigen nunmehr selbststätig die Wände Bereich an einem Abführkasten 32 für die Rauchgase der Platten 17 von diesen Rauchgasverunreinigungen. angeschlossen, der mit dem Wärmeaustauscher 11 20 Dieser Reinigungseffekt kann noch durch die bereits ebenfalls starr verbunden ist und seinerseits telesko- erwähnte rhythmische Betätigung der Hydraulikzylinpisch verschiebbar in ein Abführrohr 33 für die Rauch- der 23 verstärkt werden.

gase eingreift. Der Auf- und Abbewegung des Platten- Die Registerschieber 50, 51 und 55, 56 sind für die Wärmeaustauschers 11 während des Betriebs der Ein- obenerwähnte gleichzeitige Verstellung, die wechselrichtung 10 folgen somit auch die Zuführ- und Abführ- 25 weise in beiden Richtungen stattfinden kann, über Stankästen 30 bzw. 32 für die Rauchgase. Das Traggerüst 12 gen 580 mit z. B. Hydraulik- oder Druckluftzylindern ist oberhalb des Zuführkastens 30 bzw. unterhalb des 590 antriebsmäßig verbunden. Die Betätigung bzw. Um-Abführkastens 32 für die Rauchgase durch Blechver- stellung der Registerschieber 50, 51 und 55, 56 kann Meldungen abgeschlossen, die ein seitliches Herausrut- automatisch z. B. zeit- oder durchsatzmengenabhängig sehen des vorzuwärmenden Gutes aus den Durchtritts- 30 gesteuert werden, kanälen 27 verhindern. '.

Zwischen den Platten 17 und den Zuführ- und Ab- Hierzu 5 Blatt Zeichnungen

führkästen 30 bzw. 32 sind im Ausführungsbeispiel den

Registerschiebern 50 und 51 ähnliche Registerschieber

55 bzw. 56 angeordnet. Ihre schlitzförmigen öffnungen 35

57 bzw. 58 sind auf jeden zweiten Durchtrittskanal 27
ausgefluchtet, wobei die Anordung so getroffen ist, daß
die öffnungen 57, bzw. 58 jeweils mit den Durchtrittskanälen 27 kommunizieren, die keine Glasscherben 26 führen. 40

Während des Betriebs der Einrichtung 10 zum Vorwärmen der Glasscherben 26 wird Rauchgas mit einer
Temperatur von ca. 42O⁰C über den Zuführkasten 30
durch die schlitzförmigen öffnungen 57 des Registerschiebers 55 in die »leeren« Durchtrittskanäle 27 einge- 45
leitet. Das Rauchgas durchströmt diese Durchtrittskanäle 27, verläßt sie durch die schlitzförmigen öffnungen

58 des Registerschiebers 56 und gelangt in den Abführkasten 32 und schließlich in das Abführrohr 33. Die
Rauchgase werden vorzugsweise oben abgesaugt, um 50
eine Zwangsdurchströmung des Plattenwärmeaustauschers 11 zu erreichen. Die Glasscherben 26 werden mit
einer Durchschnittstemperatur von 20⁰C in die Durchtrittskanäle 27 des Plattenwärmeaustauschers 11 eingeführt und auf ca. 245° C erwärmt. Die erforderliche Auf- 55
wärmzeit bzw. Durchlaufzeit kann mehrere Stunden betragen.

Für die Zwecke der Selbstreinigung der Platten 17
und zur Erzielung eines guten Wärmeüberganges von
diesen Platten auf das vorzuwärmende Gut, können 60
während der Vorwärmphase die Hydraulikzylinder 23,
wie schon erwähnt, z. B. rhythmisch betätigt werden,
wodurch die Platten 17 relativ zu den Glasscherben 26
in den Durchtrittskanälen 27 auf- und abbewegt werden.
Dadurch werden nicht nur der Wärmeübergang verbes- 65
sert, sondern auch Brückenbildungen und daraus resultierende Verstopfungen der Durchtrittskanäle 27 verhindert.

Claims

Patentansprüche:

1. Einrichtung zum Vorwärmen von Glasscherben oder dergleichen Schüttgütern, welche anschließend bei höherem Temperaturniveau verarbeitet, z. B. geschmolzen werden, mit einem hochkant und beweglich angeordneten Plattenwärmeaustauscher, der für einen vertikalen Durchtritt der Glasscherben oben und unten offen sowie durch eine Antriebsvorrichtung relativ zu den zwischen seinen hohlen Heizplatten befindlichen Glasscherben auf und ab und/oder hin und her bewegbar ist, nach Patent 32 17 414, dadurch gekennzeichnet, daß

a) die hohlen Heizplatten (17) an ihren oberen und unteren Enden und die Zwischenräume (27) zwischen den Heizplatten (17) gegenüber den Zuführ- und Abführkästen (30,32) für das Heizmedium offen sind,

b) gegenüber den oberen und unteren offenen Enden der Heizplatten (17) und zwischen den Heizplatten (17) und den Zufuhr- und Abführkästen (30, 32) für das Heizmedium Registerschieber (50,51; 55, 56) mit auf die Hohlräume der Heizplatten (17) bzw. auf die Zwischenräume (27) zwischen den Heizplatten (17) und umgekehrt ausfluchtbaren öffnungen (52; 57, 58) vorgesehen sind und

c) durch synchrone Betätigung der Registerschieber (50,51; 55,56) wechselweise die Glasscherben (26) durch die hohlen Heizplatten (17) und das Heizmedium durch die Zwischenräume (27) oder die Glasscherben durch die Zwischenräume (27) und das Heizmedium durch die hohlen Heizplatten (17) hindurchtreten.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hohlräume der Heizplatten (17) und die Zwischenräume zwischen den Heizplatten (17) Durchtrittskanäle (27) mit gleichem Querschnitt für das Heizmedium oder die Glasscherben bilden.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Betätigung (Umstellung) der Registerschieber (50,51; 55,56) durch zeit- oder durchsatzmengenabhängig gesteuerte Antriebsmittel erfolgt.