DE3605418A1

DE3605418A1 - Device for heating, drying and cooling inorganic pourable finely dispersed bulk materials, e.g. potassium salts, by indirect heat transmission

Info

Publication number: DE3605418A1
Application number: DE19863605418
Authority: DE
Inventors: Ralf Diekmann; Peter Natt; Iring Dr Geisler
Original assignee: K+S AG
Current assignee: KALI UND SALZ BETEILIGUNGS AKTIENGESELLSCHAFT, 341
Priority date: 1986-02-20
Filing date: 1986-02-20
Publication date: 1987-08-27
Also published as: DD254636A5; DE3605418C2; SU1561830A3; IL81626A0

Abstract

A device for heating, drying and cooling inorganic pourable and finely dispersed bulk materials, e.g. potassium salts, by indirect heating or cooling is described, a finely distributed pourable bulk material being passed over a large number of rectangular inclined exchange surfaces arranged next to and above one another.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Aufheizen, Trocknen und Kühlen von anorganischen Schüttgütern, insbesondere rieselfähigen, feindispersen Schüttgütern, z.B. Kalisalzen, durch indirekte Erwärmung bzw. Küh lung mit Hilfe von Heiz- bzw. Kühlelementen.The invention relates to a device for heating, Drying and cooling of inorganic bulk materials, in particular free-flowing, finely dispersed bulk goods, e.g. Potash salts, through indirect heating or cooling with the help of heating or cooling elements.

Es sind Riesel- oder Schachttrockner bekannt, bei denen die zur Trocknung des Gutes notwendige Wärme durch Konvektion übertragen wird. Als Nebeneffekt tritt hierbei ein gewisser, durch Wärmeleitung übertragener Wärmeanteil auf, der, bezogen auf die gesamte über tragene Wärmemenge, vernachlässigbar ist.Trickle or shaft dryers are known for which the heat necessary for drying the goods is transmitted by convection. As a side effect here a certain one, transmitted by heat conduction Heat share on the, based on the total over amount of heat carried is negligible.

Es sind Rieseltrockner bekannt, bei denen die Wärme übertragung ausschließlich durch Wärmeleitung erfolgt, wie dies in der DE-Patentschrift 2 87 155 beschrieben ist. Bei diesem Rieseltrockner bestehen die Wärmetau scherflächen zur Übertragung der Wärme an das zu trock nende Gut aus Rohrbündeln. Wesentliche Nachteile sind:Trickle dryers are known in which the heat transmission takes place exclusively by heat conduction, as described in DE patent specification 2 87 155 is. With this trickle dryer there is a heat build-up shear surfaces to transfer the heat to the too dry material from tube bundles. The main disadvantages are:

a) The area involved in the heat exchange is only a maximum of 40% of the total area,
b) by fanning out the particle beam Heat transfer coefficient significantly reduced.

Es ist weiterhin aus der DE-Patentschrift 4 35 837 bekannt, die Rohrgeometrie so zu ändern, daß die nutz bare Wärmetauscherfläche vergrößert wird. Die Ver größerung der am Wärmeaustausch beteiligten Fläche wird dadurch erreicht, daß die einzelnen Rohre im Querschnitt Tropfenform aufweisen. Der Nachteil die ser Vorrichtung besteht jedoch darin, daß sich der Partikelstrom des zu trocknenden Gutes bereits nach Verlassen der ersten Rohrreihe auffächert, so daß eine optimale Wärmeübertragung an das zu trocknende Gut nicht gewährleistet ist. It is also from DE patent 4 35 837 known to change the pipe geometry so that the useful bare heat exchanger area is increased. The Ver increase in the area involved in heat exchange is achieved in that the individual tubes in Cross-section have teardrop shape. The downside However, this device is that the Particle flow of the material to be dried already Leaving the first row of pipes fanned out so that optimal heat transfer to the material to be dried Good is not guaranteed.

Der Erfindung liegt demzufolge die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Aufheizen, Trocknen und Kühlen zu schaffen, die vom Flächen-Volumenverhältnis die glei che Leistung erbringt wie ein aus Rohrbündeln bestehen der Trockner und wobei zusätzlich sichergestellt ist, daß der Gutstrom des zu trocknenden Gutes gleichmäßig, d.h. ohne Auffächerung, über die einzelnen Heiz- bzw. Kühlflächen geführt ist. In der nachfolgenden Beschrei bung ist aus Gründen der Einfachheit lediglich die Auf heizung bzw. Trocknung von Schüttgut durch Heizelemente beschrieben. Die gleiche Vorrichtung kann aber auch zur Kühlung von Schüttgut verwendet werden.The invention is therefore based on the object a device for heating, drying and cooling create the same from the area-volume ratio performance is like being made up of tube bundles the dryer and being additionally ensured that the flow of the material to be dried is uniform, i.e. without fanning out, over the individual heating or Cooling surfaces is guided. In the following description Exercise is simply the task for simplicity Heating or drying of bulk goods using heating elements described. The same device can also be used to cool bulk goods.

Die Lösung der Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß die Heizelemente kreuzweise und in bezug auf die Vertikale schräg übereinander und in horizonta ler Richtung parallel zueinander angeordnet sind. Durch diese Anordnung der Heizelemente wird zum einen erreicht, daß in der Trocknungsvorrichtung pro Volumen einheit eine große Heizfläche untergebracht werden kann, und zum anderen, daß der Gutstrom des zu trocknen den Gutes durch die kreuzweise Anordnung der einzelnen flächenförmigen Heizelemente übereinander zwangsgeführt ist. Dabei ist auch erreicht, daß auch bei unterschied licher Belastung stets die gleiche Wärmeaustauscher fläche benetzt ist und das Gut in gleichmäßiger Schicht dicke über die Heizflächen läuft.The object is achieved according to the invention achieved that the heating elements crosswise and in relation on the vertical diagonally one above the other and in horizonta ler direction are arranged parallel to each other. This arrangement of the heating elements is on the one hand achieved that in the drying device per volume a large heating surface can, and on the other hand, that the crop stream to dry the good through the crosswise arrangement of the individual flat heating elements positively guided one above the other is. It is also achieved that even with difference always the same heat exchanger surface is wetted and the goods in an even layer thick runs over the heating surfaces.

Hinzu kommt, daß der Wärmeübergang nur durch Wärme leitung erfolgt, was besonders vorteilhaft ist. Durch die geringen Kontaktzeiten auf den kurzen Heizelementen können Wärmeübergangskoeffizienten erreicht werden, die sonst nur mit dem konstruktiv aufwendigen Dünn schichttrockner erreicht werden.Add to that the heat transfer only through heat line takes place, which is particularly advantageous. By the short contact times on the short heating elements heat transfer coefficients can be achieved the otherwise only with the structurally complex thin layer dryer can be reached.

Von Vorteil ist auch, daß beim Übergang auf die näch ste Heizfläche das Gut gemischt wird, was im austreten den Gut eine homogene Temperaturverteilung ergibt. It is also an advantage that when moving to the next most heating surface the goods are mixed, what is coming out the good results in a homogeneous temperature distribution.

Die geringe Schichtstärke des Gutstromes bewirkt außer dem, daß die Normalkraft auf die Heizfläche sehr ge ring ist, wodurch die Erosion der Heizfläche herabge setzt ist.The low layer thickness of the material flow also causes that the normal force on the heating surface is very ge is ring, which reduces the erosion of the heating surface sets is.

Die einzelnen Heizelemente, die hohl und rechteckig ausgebildet sind, kann man hierbei in ihrem Neigungs winkel verstellen, um hierdurch beispielsweise die Ver weildauer des Schüttgutes auf den Heizflächen zu be einflussen. Es hat sich in Versuchen erwiesen, daß Nei gungswinkel zwischen 30 und 40 Grad in bezug auf die Horizontale am geeignetsten sind. Bei einem Neigungs winkel von weniger als 30° kann es zu Stauungen auf den Heizflächen kommen; bei einem Neigungswinkel von über 40° ist damit zu rechnen, daß das Gut auf der Fläche rollt bzw. von der Fläche wegspringt, so daß ein guter Wärmeübergang, insbesondere durch Wärmelei tung, dann nicht mehr gewährleistet ist.The individual heating elements, which are hollow and rectangular are trained in their inclination adjust the angle, for example to adjust the ver dwell time of the bulk goods on the heating surfaces influence. Experiments have shown that Nei angle between 30 and 40 degrees with respect to the Horizontal are the most suitable. With a slope angles of less than 30 ° can lead to congestion the heating surfaces come; at an angle of inclination of over 40 ° it can be expected that the good on the Surface rolls or jumps away from the surface so that good heat transfer, especially through heat tion, then is no longer guaranteed.

Nach einer vorteilhaften Ausführungsform sind min destens drei flächenförmige Heizelemente kreuzweise übereinander angeordnet. Hierdurch wird erreicht, daß das Schuttgüt nach Passieren der Heizelemente gleich mäßig erwärmt ist.According to an advantageous embodiment, min at least three flat heating elements crosswise arranged one above the other. This ensures that the debris after passing the heating elements immediately is moderately heated.

Im einzelnen ist die Vorrichtung zum Aufheizen, Trock nen und Kühlen von Schüttgütern dabei so ausgebildet, daß die einzelnen Heizelemente in bezug auf die Wärme quelle parallel geschaltet sind. Hierdurch wird er reicht, daß selbst bei Ausfall eines Heizelementes die übrigen Heizelemente in Betrieb gehalten werden können.In particular, the device for heating, drying cooling and cooling of bulk materials that the individual heating elements in terms of heat source are connected in parallel. This will make him is enough that even if a heating element fails the remaining heating elements are kept in operation can.

In der Zeichnung ist eine beispielsweise Ausführungs form dargestellt: In the drawing is an example execution shown in form:

Fig. 1 zeigt einen Teil einer Vorrichtung in einer Seitenansicht, wobei zur besseren Dar stellung der Heizelemente die Wandung wegge lassen wurde; Fig. 1 shows a part of a device in a side view, the wall has been omitted for better Dar position of the heating elements;

Fig. 2 zeigt die Vorrichtung von vorn. Fig. 2 shows the device from the front.

In Fig. 1 ist mit 1 die Vorrichtung bezeichnet, in der die einzelnen flächenförmigen Heizelemente 2 kreuzweise und in bezug auf die Vertikale schräg über einander angeordnet sind. Der Neigungswinkel (X) der einzelnen Heizelemente beträgt zwischen 30 und 40° in bezug auf die Horizontale. Die Pfeile Y zeigen den Weg des zu trocknenden Schüttgutes über die einzelnen, kreuzweise übereinander angeordneten Heizelemente.In Fig. 1, 1 denotes the device in which the individual sheet-like heating elements 2 are arranged crosswise and obliquely above one another with respect to the vertical. The angle of inclination ( X ) of the individual heating elements is between 30 and 40 ° with respect to the horizontal. The arrows Y show the path of the bulk material to be dried over the individual heating elements arranged crosswise one above the other.

In Fig. 2 ist deutlich die parallele Schaltung der ein zelnen Heizelemente in bezug auf die Wärmequelle zu erkennen. Die das Heizmedium zuführende Leitung ist hierbei mit 3, die abführende Leitung mit 4 bezeichnet.In Fig. 2 the parallel connection of an individual heating elements in relation to the heat source can be clearly seen. The line supplying the heating medium is designated 3, the outlet line 4 .

Claims

1. Device for heating, drying and cooling inorganic, free-flowing, finely dispersed bulk goods, for example potash salts, by indirect heating or cooling with the aid of heating or cooling elements, characterized in that the heating or cooling elements ( 2 ) crosswise and are arranged obliquely one above the other with respect to the vertical and parallel to one another in the horizontal direction.

2. Device according to claim 1, characterized in that the heating or cooling elements ( 2 ) in their inclination angle ( X ) are adjustable.

3. Apparatus according to claim 2, characterized in that the angle of inclination ( X ) of the heating or cooling elements ( 2 ) is approximately between 30 and 40 ° with respect to the Hori zontale.

4. The device according to claim 1, characterized in that at least three heating or cooling elements ( 2 ) are arranged crosswise one above the other.

5. The device according to claim 1, characterized in that the heating or cooling elements ( 2 ) are connected in parallel GE.

6. The device according to claim 1, characterized in that the heating or cooling elements ( 2 ) are rectangular.

7. The device according to claim 1, characterized in that the heating or cooling elements ( 2 ) are hollow ausgebil det.