DE3736084A1 - Drehtrommel zur erwaermung oder abkuehlung von schuettguetern - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Drehtrommel zur Erwärmung oder Abkühlung von Schüttgütern in der der Wärmeaustausch indirekt über die Innenwandung als auch direkt über einen Gasstrom im Innenraum erfolgt.

Derartige Drehtrommeln dienen zur Abfallverbrennung, Pyrolyse oder Trocknung, Kalzinierung und Kühlung von Schüttgütern.

Durch die Schüttgutbewegung ausschließlich im unteren Bereich der Drehtrommel, sind die Wärmeaustauschflächen zwischen Schüttgut und Trommel als auch zwischen Schüttgut und Heiz­ oder Kühlgas relativ gering. Daraus folgt, daß diese Dreh­ trommeln sehr lang sind und das im Drehofen der Luftüber­ schuß bei der Verbrennung höher liegt als bei der Verbrennung in der Wirbelschichtfeuerung.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Schüttgut­ führung so zu gestalten, daß die Wärmeaustauschflächen vergrößert und das Schüttgut über den Querschnitt der Trommel während der Drehbewegung gut verteilt wird.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß in einer Drehtrommel am Umfang der Drehtrommelinnenwand eine Gruppe von Schaufeln nach Art eines Schaufelrades und das mehrere dieser Gruppen axial hintereinander angeordnet sind.

Durch die Schaufeln wird die vom Schüttgut gleichzeitig berührte Fläche innerhalb der Drehtrommel wesentlich ver­ größert.

Gleichzeitg heben die Schaufeln das Schüttgut an und werfen es gleichmäßig über den Querschnitt der Dreh­ trommel verteilt ab. Dadurch wird die Kontaktfläche zwischen Schüttgut und Gasstrom wesentlich vergrößert das Schüttgut je Trommelumdrehung mehrfach umgelagert und der Gasstrom selbst wird innerhalb der Drehtrommel gut verwirbelt.

Es läßt sich bei gleicher Durchsatzleistung ein besserer Wirkungsgrad bei einer kürzeren Drehtrommellänge erreichen.

Durch die Transportschaufeln erfolgt auch ein gleichmäßiger, berechenbarer Transport des Schüttgutes, wodurch die gesamte Verweilzeit verkürzt wird. Es werden ungewollte Stauungen und zu schnelles Abfließen des Schüttgutes in der Trommel ausge­ schlossen.

Darüber hinaus läßt sich auch die Gesamtanordnung der Dreh­ trommel verbessern. Zum Schüttguttransport kann eine Trommelneigung in Förderrichtung gesehen, verzichtet werden. Es wird sogar möglich, die Drehtrommel mit einer Steigung zu verlegen. Das heißt, es erfolgt ein Aufwärtstransport.

Die doppelwandig ausgeführten Schaufeln, die an die eben­ falls doppelwandig ausgeführte Drehtrommel angeschlossen sind, ermöglichen eine ständige Durchströmung der Schaufeln und Trommelwand mit einem Kühl- oder Heizmedium und damit eine gleichmäßige Beheizung oder Kühlung der Wärmeaustausch­ fläche.

Zur Verbesserung des Transportes des Schüttgutes innerhalb der Drehtrommel sollen zwischen den einzelnen Schaufelrad­ gruppen in der Drehtrommel radial angeordnete Stauscheiben befestigt werden, die blendenförming ausgebildet sind, d.h. im inneren Bereich der Trommel eine konzentrische Öffnung aufweisen.

Der Durchmesser dieser Öffnung ist größer als der freie Innendurchmesser zwischen den Schaufeln gemessen, so daß der Transport des Schüttgutes durch die Stauscheiben­ öffnung von einem Schaufelrad in das axial nächste erfolgt, ohne daß der herabgefallene Gut zurückströmen kann.

Zur Verlängerung der Standzeit und wirtschaftlichen Fertigung wird vorgeschlagen, die Schaufeln aus vorgefertigten Einzel­ teilen mit Verschleißschutz an den besonders durch Verschleiß beanspruchten Flächen auszuführen.

Der Trommelmantel kann auch über Einbauten zur Erzeugung einer radialen Strömung ausgerüstet werden. Hierzu soll der Hohlraum der doppelwandigen Drehtrommel axial und/oder radial unterteilt werden, so daß das Heiz- oder Kühlmedium zwangs­ weise die Schaufeln durchströmt. Die Schaufeln sollen auch eine strömungsgünstige Form haben um den Verschleiß sehr gering zu halten. Es wird deshalb eine nahezu tangentiale Form im Eintrittsbereich der Schaufeln vorgesehen.

Aus dem gleichen Grunde soll auch der jeweilige Zwischen­ raum zwischen zwei Schaufeln, durch den das Schüttgut trans­ portiert wird, kanalförming ausgebildet sein.

Bei einem besonderen Anwendungsfall kann die zur Verbrennung dienende Primärluft im Hohlraum der Schaufeln und der Dreh­ trommeln aufgewärmt werden. Hierzu wird sie als indirektes Kühlmittel durch diese Hohlräume geleitet und anschließend warm als Verbrennungsluft benutzt und zur Brennerlanze ge­ führt.

Die Erfindung wird anhand eines zeichnerisch dargestellten Ausführungsbeispiels näher beschrieben und zwar zeigt

Fig. 1 einen Längsquerschnitt durch die Drehtrommel und

Fig. 2 einen Querschnitt durch die Drehtrommel.

Wie aus Fig. 1 und 2 hervorgeht, sind an der Innenwand 1 der Trommel Schaufeln 2 radial am Innenumfang angeordnet.

Das für den indirekten Wärmeaustausch erforderliche Heiz- oder Kühlmittel 3 wird durch den Doppelmantel der Dreh­ trommel 4 und zwischen den Seitenwänden der Schaufeln 2 hindurchgeführt. Die radialen Schaufelgruppen ähneln einem Schaufelrad und sind durch Stauscheiben 5 voneinander ge­ trennt. Zur besseren Verteilung des indirekt wirkenden Kühl- oder Heizmittel sind im Doppelmantel der Trommel radiale und axiale Strömungsablenkungseinrichtungen 6 und 7 angeordnet.

Durch die Drehbewegung der Trommel wird das Schüttgut in den Kanälen 8 zwischen den Schaufeln nach oben angehoben und fällt anschließend durch die konzentrische Öffnung der Stauscheibe 5 in den nachfolgenden Trommelabschnitt, der ebenfalls in gleicher Weise mit Schaufeln bestückt ist. Die Räume 8 zwischen den Schaufeln sind kanalförmig und die dem Verschleiß unterliegenden Schaufelteile sind besonders geschützt durch Verschleißauflagen, Beschichtungen oder besonders verschleißfeste Fertigteile.

Das indirekte Kühlmittel 3 kann beispielsweise Luft sein, die als Primärluft 9 zur Verbrennung sinnvoll genutzt werden kann.

Claims (8)

1. Drehtrommel zur Erwärmung oder Abkühlung von Schüttgütern oder Abfallstoffen, in der der Wärmeaustausch sowohl indirekt über die Innenwandung als auch direkt über einen Gasstrom im Innenraum erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß am Umfang der Trommel­ innenwand (1) eine Gruppe von Schaufeln (2) nach Art eines Schaufelrades und das mehrere dieser Gruppen axial hintereinander angeordnet sind.

2. Drehtrommel nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß jede der Schaufeln (2) doppelwandig zur Aufnahme des Heiz- oder Kühlmediums (3) und die Drehtrommel (4) doppelwandig ausgeführt ist.

3. Drehtrommel nach Anspruch 1 und 2 dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Schaufelradgruppen blendenförmige Stau­ scheiben (5) an der Trommelinnenwand befestigt sind.

4. Drehtrommel nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß die Schaufeln (2) aus Einzelteilen mit Verschleißschutz zusammengesetzt sind.

5. Drehtrommel nach Anspruch 2 dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlraum der doppelwandigen Drehtrommel durch radiale Schikane (7) und/oder axiale Schikane (6) unterteilt ist, so daß das Heiz- oder Kühlmedium zwangsweise die Schaufeln durchströmt.

6. Drehtrommel nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß die Schaufeln (2) in Durchflußrichtung gesehen, im Einlaufbereich nahezu tangential ausgeformt sind.

7. Drehtrommel nach Anspruch 6 dadurch gekennzeichnet, daß der Transportraum (8) zwischen 2 Schaufeln kanalförmig ausgebildet ist.

8. Verfahren zur Erwärmung eines Schüttgutes in einer Drehtrommel nach Anspruch 2 dadurch gekennzeichnet, daß die Primärluft (3, 9) im Doppelmantel der Trommel und in dem Hohlraum der Schaufeln (2) erwärmt wird, und die so vorgewärmte Luft als Verbrennungsluft (9) der Brennerlanze zugeführt wird.