DE3925203A1 - Rohrkuehler - Google Patents
RohrkuehlerInfo
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F26—DRYING
- F26B—DRYING SOLID MATERIALS OR OBJECTS BY REMOVING LIQUID THEREFROM
- F26B11/00—Machines or apparatus for drying solid materials or objects with movement which is non-progressive
- F26B11/02—Machines or apparatus for drying solid materials or objects with movement which is non-progressive in moving drums or other mainly-closed receptacles
- F26B11/04—Machines or apparatus for drying solid materials or objects with movement which is non-progressive in moving drums or other mainly-closed receptacles rotating about a horizontal or slightly-inclined axis
- F26B11/0463—Machines or apparatus for drying solid materials or objects with movement which is non-progressive in moving drums or other mainly-closed receptacles rotating about a horizontal or slightly-inclined axis having internal elements, e.g. which are being moved or rotated by means other than the rotating drum wall
- F26B11/0477—Machines or apparatus for drying solid materials or objects with movement which is non-progressive in moving drums or other mainly-closed receptacles rotating about a horizontal or slightly-inclined axis having internal elements, e.g. which are being moved or rotated by means other than the rotating drum wall for mixing, stirring or conveying the materials to be dried, e.g. mounted to the wall, rotating with the drum
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28C—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA COME INTO DIRECT CONTACT WITHOUT CHEMICAL INTERACTION
- F28C3/00—Other direct-contact heat-exchange apparatus
- F28C3/10—Other direct-contact heat-exchange apparatus one heat-exchange medium at least being a fluent solid, e.g. a particulate material
- F28C3/12—Other direct-contact heat-exchange apparatus one heat-exchange medium at least being a fluent solid, e.g. a particulate material the heat-exchange medium being a particulate material and a gas, vapour, or liquid
- F28C3/18—Other direct-contact heat-exchange apparatus one heat-exchange medium at least being a fluent solid, e.g. a particulate material the heat-exchange medium being a particulate material and a gas, vapour, or liquid the particulate material being contained in rotating drums
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf einen Rohrkühler mit an der
Rohrinnenwandung angeordneten Einbauten zur Verbesserung
der Wärmeübertragung vom heißen Gut auf das gasförmige
Kühlmedium, insbesondere Kühlluft.
Zum Kühlen von heißen Gütern, insbesondere zum Kühlen von
Zementklinker, werden häufig Drehrohrkühler oder auch Sa
tellitenkühler eingesetzt, von denen das aus einem Ofen
kommende heiße Gut aufgenommen und darin mit Hilfe gasför
miger Kühlmedien, insbesondere Kühlluft, die im Kühlrohr
im Gegenstrom oder im Gleichstrom zum Gut geführt werden,
abgekühlt. Dabei wird durch die Wärmeübertragung vom heißen
Gut auf das Kühlmedium, das Kühlmedium stark erhitzt und
kann sehr vorteilhaft als solches entweder im Ofen als
Verbrennungsluft und/oder zum Trocknen oder Vorwärmen von
Feststoffen eingesetzt werden. Da es sich jedoch bei dem
zu kühlenden Gut in den meisten Fällen um ein Mischprodukt
aus verhältnismäßig grobkörnigen und feinkörnigen Fest
stoffen handelt, ist mit den bisher bekannten Rohrkühlern
mit ihren Einbauten eine gleichmäßige und insbesondere
gleich starke Abkühlung der in dem zu kühlenden Gut vor
handenen grobkörnigen und feinkörnigen Feststoffe aufgrund
der zu geringen Verweilzeit der grobkörnigen Feststoffe im
Rohrkühler nicht möglich. Dies beruht vor allem darauf,
daß durch die Drehbewegung des Rohrkühlers eine Entmischung
des Gutes erfolgt, wobei sich die grobkörnigen Feststoffe
auf den feinkörnigen Feststoffen schneller in Richtung zum
Gutauslauf hin bewegen als die feinkörnigen Feststoffe.
Durch die mehr oder weniger geneigte Anordnung des Kühl
rohres zum Gutauslaufende hin, wird die Bewegung der grob
körnigen Feststoffe zum Gutauslaufende hin noch intensi
viert und dadurch die Verweilzeit weiter verringert. Hinzu
kommt, daß die von den Kühlereinbauten bis zum oberen
Scheitelpunkt des Kühlrohres angehobenen und dann nach
unten fallenden grobkörnigen Feststoffe von der durch den
Kühler im Gegenstrom zum Gut bewegten Kühlluft nicht so
stark in entgegengesetzter Richtung zum Gutstrom abgelenkt
werden wie die feinkörnigen Feststoffe. Die Folge davon
ist, daß die grobkörnigen Feststoffe beim Verlassen des
Kühlers eine weit höhere Temperatur aufweisen als die
feinkörnigen Feststoffe, was sich nicht nur auf den Küh
lerwirkungsgrad nachteilig auswirkt, sondern wodurch auch
ein hoher Wärmeinhalt des gekühlten Gutes ungenutzt bleibt
und verloren geht.
Um den thermischen Wirkungsgrad eines Rohr- oder Satelli
tenkühlers, insbesondere in der kritischen Heißzone, zu
verbessern, hat man gemäß einer noch nicht veröffentlichten
Patentanmeldung an der Rohrinnenwandung des Kühlers etwa
halbkreisförmig gewölbeartig in das Kühlrohrinnere vor
springende Bogenelemente angeordnet. Durch diese Bogen
elemente wird zwar eine Verbesserung des Gutstaueffektes
und eine Vergrößerung der Gutmaterialoberfläche im Rohr
kühler erreicht, jedoch nicht vermieden, daß die grobkör
nigen Feststoffe beim verlassen des Kühlers eine höhere
Temperatur aufweisen als die feinkörnigen Feststoffe.
Die Aufgabe der Erfindung besteht daher darin, durch ent
sprechende Ausbildung und Anordnung von Einbauten im Rohr
kühler die Verweilzeit der grobkörnigen Feststoffe gegen
über der Verweilzeit der feinkörnigen Feststoffe derart zu
verlängern, daß sie beim Verlassen des Kühlrohres dieselbe,
oder annähernd dieselbe Temperatur aufweisen wie die fein
körnigen Feststoffe.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Einbauten an der
Rohrinnenwandung mit - in Fließrichtung des Gutes zum Gut
austrag hin gesehen - schräg nach innen ansteigenden Ober
flächen ausgebildet sind. Durch diese schräg nach innen
ansteigende Oberflächenausbildung der Einbauten werden die
grobkörnigen Feststoffe nicht nur daran gehindert, daß sie
sich schneller in Richtung zum Gutauslauf hin bewegen als
die feinkörnigen Feststoffe, sondern, daß sie im Rohrküh
ler sogar in entgegengesetzter Richtung zum Gutstrom - in
Richtung zum Guteinlauf hin - abgelenkt und bewegt werden,
wodurch ihre Verweilzeit gegenüber den feinkörnigen Fest
stoffen im Rohrkühler derart verlängert wird, daß sie beim
Verlassen des Rohrkühlers dieselbe, oder annähernd dieselbe
Temperatur aufweisen wie die feinkörnigen Feststoffe. Dar
über hinaus wird aber auch dadurch, daß das zu kühlende Gut
aufgrund der längeren Verweilzeit öfter als sonst im freien
Fall auf die schräg nach innen ansteigenden Oberflächen der
erfindungsgemäß ausgebildeten Einbauten aufprallt, eine
weitergehende Zerkleinerung der grobkörnigen Feststoffe
erreicht und dadurch auch die Kühlwirkung insgesamt ver
bessert. Durch diese erfindungsgemäße Ausbildung der Ein
bauten im Rohrkühler wird daher im Vergleich zu bekannten
Rohrkühlern nicht nur der Kühlwirkungsgrad verbessert,
sondern auch eine wesentlich höhere Wärmerückgewinnung bei
niedrigeren Gutaustrittstemperaturen als bisher erreicht.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung
bestehen die Einbauten aus winkelförmig ausgebildeten
Schleißplatten. Die derart ausgebildeten Einbauten zeich
nen sich durch ihren sehr einfachen, leicht handzuhabenden
Aufbau aus und weisen eine hohe Standzeit auf.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Er
findung sind die Einbauten über den Umfang des Rohres
gleichmäßig verteilt und unterschiedlich hoch ausgebildet.
Diese Anordnung und unterschiedlich hohe Ausbildung der
Einbauten führt nicht nur zu einer Verbesserung der Gut
verteilung und der damit verbundenen Wärmeübertragung auf
das gasförmige Kühlmedium im Kühlrohr, sondern wirkt sich
auch im Vergleich zu umlaufende, rillenbildende Einbauten
verschleißmindernd auf die Einbauten aus.
Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung
werden anhand von in Zeichnungs-Figuren schematisch darge
stellten Ausführungsbeispielen anschließend näher erläu
tert.
Es zeigt:
Fig. 1 einen Rohrkühler mit an der Rohrinnenwandung
stufenförmig nach innen verlaufenden Einbauten
im Längsschnitt;
Fig. 2 zwei winkelförmig ausgebildete Einbauten gemäß
der Erfindung im vergrößerten Maßstab;
Fig. 3 ein bogenförmig ausgebildetes Einbauteil im
vergrößerten Maßstab;
Fig. 4 + 5 unterschiedlich hoch ausgebildete Einbauten
gemäß der Erfindung im Teillängsschnitt und in
Draufsicht.
Wie Fig. 1 zeigt, besteht der Rohrkühler aus einem Dreh
rohr (1), das zum Gutaustrag (2) hin gegenüber der Hori
zontalen (3) unter einem Winkel α von etwa 3° geneigt
angeordnet ist. An der Rohrinnenwandung sind stufenförmig
verlaufende Einbauten (4) lösbar befestigt, die gemäß der
Erfindung in Fließrichtung (5) des Gutes (6) zum Gutaus
trag (2) hin schräg nach innen ansteigende Oberflächen (7)
aufweisen. Die Einbauten (4) bestehen, wie insbesondere
Fig. 2 zeigt, aus winkelförmig ausgebildeten Schleißplat
ten, die sehr vorteilhaft an der Rohrinnenwandung (8) mit
Hilfe von in der Zeichnung nicht näher dargestellten
Schrauben, Klemmen oder Keilen lösbar verbunden sind. Diese
Einbauten (4) zeichnen sich ganz besonders durch ihren
konstruktiven einfachen Aufbau aus und können aufgrund der
lösbaren Verbindung mit der Rohrwandung im Bedarfsfall,
und zwar wenn sie verschlissen sind, sehr leicht gegen
neue ausgewechselt werden.
Im Betrieb des Rohrkühlers wird das Kühlrohr (1) in Um
drehungen versetzt und mit dem aus einem Ofen kommenden
heißen Gut auf der in Fig. 1 dargestellten linken Seite in
Pfeilrichtung (9) beschickt. Gleichzeitig wird am gegen
überliegenden rechten Ende in der Zeichnung Kühlluft als
gasförmiges Kühlmedium in Pfeilrichtung (10) in das Kühl
rohr (1) eingeführt und im Gegenstrom zur Fließrichtung
(5) des Gutes (6) durch das Kühlrohr hindurchgeführt. Da
bei wird das heiße Gut während der ständigen Umwälz- und
Fallbewegungen im Kühlrohr intensiv mit der Kühlluft in
Berührung gebracht, und die Wärme auf die Kühlluft über
tragen. Die auf diese Weise erhitzte Kühlluft wird dann
aus dem Kühlrohr (1) auf der linken Seite abgezogen und
entweder dem Ofen als Verbrennungsluft zugeführt, oder
aber zum Trocknen oder Vorwärmen von Feststoffen benutzt,
während das im Kühlrohr ausreichend abgekühlte Gut über
den Gutaustrag (2) nach außen abgeführt wird.
Da die Einbauten (4) gemäß der Erfindung an der Rohrinnen
wandung (8) - in Fließrichtung (5) des Gutes (6) zum Gut
austrag (2) hin gesehen - schräg nach innen ansteigende
Oberflächen (7) aufweisen, werden die im heißen Gut vor
handenen grobkörnigen Feststoffe (11) auf den Oberflächen
(7) entgegen der Fließrichtung (5) des Gutes (6) bewegt
und dadurch ihre Verweilzeit im Kühlrohr im Vergleich zu
den feinkörnigen Feststoffen sehr vorteilhaft soweit ver
längert, daß sie beim Austreten aus dem Kühlrohr dieselbe,
oder annähernd dieselbe Temperatur aufweisen wie die fein
körnigen Feststoffe. Gleichzeitig werden durch den wieder
holt öfteren Aufprall der im Kühlrohr von den Einbauten
nach oben hin angehobenen grobkörnigen Feststoffe (11)
beim Auftreffen auf die Oberflächen (7) der Einbauten (4)
zerkleinert und aufgrund der dadurch entstehenden größeren
Oberflächen die Wärmeübertragung vom Gut auf die Kühlluft
intensiviert. Auf diese Weise kann die Temperatur der aus
dem Kühlrohr am Gutaustrag (2) austretenden feinkörnigen
und grobkörnigen Feststoffe insgesamt auf ein sehr niedri
ges Niveau abgesenkt werden. Da die als Schleißplatten
ausgebildeten Einbauten (4) an der Rohrinnenwandung (8)
- in Längsrichtung gesehen - stufenförmig hintereinander
angeordnet sind, wird neben der vorhin erwähnten günstigen
Kühlwirkung, insbesondere der grobkörnigen Feststoffe, auch
sehr vorteilhaft das Kühlrohr vor Verschleiß und Überhit
zung bewahrt, und dadurch die Standzeit wesentlich erhöht.
Wie Fig. 3 zeigt, können die Einbauten (12) gegebenenfalls
auch sehr vorteilhaft bogenförmig mit - in Fließrichtung
(5) des Gutes (6) zum Gutaustrag (2) hin gesehen - schräg
nach innen ansteigenden Oberflächen (13) ausgebildet sein.
Auch durch diese bogenförmige Ausbildung der Einbauten
wird eine gleichmäßig starke Abkühlung der im heißen Gut
vorhandenen grobkörnigen und feinkörnigen Feststoffe er
reicht.
Ferner können, wie die Fig. 4 und 5 zeigen, die Einbauten
(14) und (15) auch unterschiedlich hoch ausgebildet wer
den, wobei sie, wie die Fig. 4 zeigt, so zusammengesetzt
und miteinander verbunden werden können, daß sie eine ge
meinsame, schräg nach innen ansteigende Oberfläche bilden
und/oder, daß sie, wie Fig. 5 zeigt, auch in Umfangsrich
tung des Drehrohres so angeordnet werden, daß abwechselnd
jeweils neben einer hohen Schleißplatte (H) eine niedrige
Schleißplatte (N) zu liegen kommt. Hierbei können gegebe
nenfalls auch bogenförmig ausgebildete Einbauten (16) in
der in den Fig. 4 und 5 dargestellten Anordnung zur Anwen
dung kommen. Darüber hinaus bestehen hinsichtlich der Aus
bildung und Anordnung der Einbauten gemäß der Erfindung
auch noch weitere, in den Zeichnungsfiguren nicht näher
dargestellte Variationsmöglichkeiten; jedoch müssen die
Einbauten, um eine gleichmäßig starke Abkühlung der im
heißen Aufgabegut vorhandenen feinkörnigen und grobkörni
gen Feststoffe zu erreichen, mit in Fließrichtung des Gutes
zum Gutaustrag hin schräg nach innen ansteigenden Ober
flächen ausgebildet sein.
Claims (6)
1. Rohrkühler mit an der Rohrinnenwandung angeordneten
Einbauten zur Verbesserung der Wärmeübertragung vom
heißen Gut auf das gasförmige Kühlmedium, insbeson
dere Kühlluft, dadurch gekennzeichnet, daß die Ein
bauten (4, 12, 14, 15, 16) an der Rohrinnenwandung
(8) mit - in Fließrichtung (5) des Gutes (6) zum Gut
austrag (2) hin gesehen - schräg nach innen anstei
genden Oberflächen (7, 13) ausgebildet sind.
2. Rohrkühler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Einbauten (4, 14, 15) aus winkelförmig ausge
bildeten Schleißplatten bestehen.
3. Rohrkühler nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Einbauten (4, 14, 15) an der Rohr
innenwandung (8) - in Rohrlängsrichtung gesehen
stufenförmig hintereinander angeordnet sind.
4. Rohrkühler nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Einbauten (4, 12, 14, 15, 16) über
den Umfang des Rohres gleichmäßig verteilt und unter
schiedlich hoch ausgebildet sind.
5. Rohrkühler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Einbauten (12, 16) bogenförmig ausgebildet
sind.
6. Rohrkühler nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die Einbauten (4, 12, 14,
15, 16) an der Rohrwandung lösbar befestigt sind.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19893925203 DE3925203C2 (de) | 1989-07-29 | 1989-07-29 | Drehrohrkühler |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19893925203 DE3925203C2 (de) | 1989-07-29 | 1989-07-29 | Drehrohrkühler |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3925203A1 true DE3925203A1 (de) | 1991-01-31 |
DE3925203C2 DE3925203C2 (de) | 1998-05-07 |
Family
ID=6386153
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19893925203 Expired - Fee Related DE3925203C2 (de) | 1989-07-29 | 1989-07-29 | Drehrohrkühler |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE3925203C2 (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2003048668A1 (en) * | 2001-12-04 | 2003-06-12 | Boxsell, Lynette, Mavis | An air and heat exchange apparatus |
-
1989
- 1989-07-29 DE DE19893925203 patent/DE3925203C2/de not_active Expired - Fee Related
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
NICHTS ERMITTELT * |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2003048668A1 (en) * | 2001-12-04 | 2003-06-12 | Boxsell, Lynette, Mavis | An air and heat exchange apparatus |
US7222841B2 (en) | 2001-12-04 | 2007-05-29 | Desmond J. Boxsell | Air and heat exchange apparatus |
CN100357695C (zh) * | 2001-12-04 | 2007-12-26 | 莱恩特·梅维斯·博克斯韦尔 | 气热交换装置 |
US7380773B2 (en) | 2001-12-04 | 2008-06-03 | Desmond James Boxsell | Air and heat exchange apparatus |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE3925203C2 (de) | 1998-05-07 |
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Legal Events
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---|---|---|---|
8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
8125 | Change of the main classification |
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D2 | Grant after examination | ||
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8327 | Change in the person/name/address of the patent owner |
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